食品科学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (15): 128-126.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20250122-165
姜雅文,张苍萍,杨绍青,江正强,李延啸,闫巧娟
JIANG Yawen, ZHANG Cangping, YANG Shaoqing, JIANG Zhengqiang, LI Yanxiao, YAN Qiaojuan
摘要: 在大肠杆菌BL21(DE3)中构建磷酸化-去磷酸化将D-葡萄糖转化为D-阿洛酮糖的途径。通过CRISPR/Cas9基因编辑系统敲除竞争途径的相关基因,探究不同来源阿洛酮糖-6-磷酸磷酸酶(allulose-6-phosphate phosphatase,A6PP)对D-阿洛酮糖合成的影响,调控合成途径基因的转录水平,并进行工程菌发酵条件优化。结果表明,敲除磷酸果糖激酶A基因pfkA、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因zwf、阿洛糖-6-磷酸异构酶基因rpiB和甘露糖-6-磷酸异构酶基因manA后D-阿洛酮糖产量提升至0.95 g/L。布氏拟杆菌(Bacteroides bouchesdurhonensis)来源的A6PP(BbA6PP)合成D-阿洛酮糖的效果最好,D-阿洛酮糖的摇瓶产量提升至1.21 g/L。通过质粒拷贝数优化方式调节通路基因的表达水平得到重组菌BE-14的D-阿洛酮糖摇瓶产量最高,为2.06 g/L。经发酵条件优化后,重组菌BE-14合成D-阿洛酮糖摇瓶产量提高到2.72 g/L,在5 L发酵罐中分批补料发酵46 h的D-阿洛酮糖产量达到最高,为18.4 g/L。发酵液中仅存在微量的葡萄糖(0.7 g/L)及果糖(0.1 g/L),有利于后续分离纯化。本研究为大肠杆菌生物合成法高效生产D-阿洛酮糖提供了研究基础,对推动D-阿洛酮糖的工业化生产具有重要意义。
中图分类号: