食品科学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6): 145-154.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20250914-101
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赵宇华,焦鑫垚,杨雪,冯惠勇,李天明
ZHAO Yuhua, JIAO Xinyao, YANG Xue, FENG Huiyong, LI Tianming
摘要: 本研究针对工业发酵中杂菌污染问题,以枯草芽孢杆菌为宿主,利用亚磷酸脱氢酶基因(ptxD)构建无抗性筛选标记的工程菌株,实现非灭菌条件下的高效抗污染发酵。采用“即插即用”聚合酶链式反应(prolonged overlap extension-polymerase chain reaction,POE-PCR)技术,构建ptxD基因表达载体,并通过启动子优化提升亚磷酸代谢效率,使工程菌在亚磷酸培养基中生长速率达原始菌株的1.56 倍;经30 代适应性进化后,菌株亚磷酸代谢能力进一步增强,其生长速度较第1代提升1.34 倍。为构建绿色安全体系,成功去除了卡那霉素抗性基因,获得了无抗性工程菌,可在以亚磷酸为唯一磷源的培养基中稳定生长。非灭菌发酵验证结果表明:镜检及梯度涂布显示菌体形态均一;16S rRNA扩增条带单一,同源性大于99%;高通量测序证实,亚磷酸生料发酵72 h后芽孢杆菌属相对丰度达98.77%。本研究在枯草芽孢杆菌中建立基于亚磷酸脱氢酶的无抗性筛选系统,实现了工程菌非灭菌生料发酵,无需高温灭菌及抗生素添加,可为工业生物制造提供绿色安全解决方案。
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