轻工学报

作者：丁心成, 孙瑞杰, 贾士儒, 侯颖

单位：天津科技大学生物工程学院,天津300457

关键词：多酶偶联, 全细胞催化, 透明颤菌血红蛋白, 苯乳酸, 重组菌株

基金：工业发酵微生物教育部重点实验室暨天津市工业微生物重点实验室资助课题项目(2020KF006)天津市研究生科研创新项目(2022SKYZ092)

【目的】 提高全细胞催化反应体系中菌株对O2的利用率,高效催化苯丙氨酸(Phenylalanine,PHE)合成苯乳酸(Phenyllactic Acid,PLA)。【方法】 基于异源表达透明颤菌血红蛋白(Vitreoscilla Hemoglobin,VHb)对宿主大肠杆菌生长情况的影响,采用基因工程技术构建包括VHb、氨基酸脱氨酶(L-amino Acid Deaminase,L-AAD)和乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase,LDH)的多酶偶联表达体系,优化关键酶的表达调控策略,并通过连续传代实验评价重组菌株的遗传稳定性。【结果】 异源表达VHb能提高菌株对O2的利用率,明显促进宿主大肠杆菌的生长速度和最大生物量。在摇瓶培养中,菌株在扩大培养阶段进入对数生长期的时间缩短了1.5 h,且在单独诱导表达VHb时最大生物量提高了46%。经VHb表达调控策略优化,获得优势重组菌株大肠杆菌BL21(pRSFDuet-aad-ldh-T7-rbs2-2vhb);进一步优化全细胞催化反应体系,确定最优反应条件为PBS缓冲液浓度0.010 mol/L、pH值7.0、温度37 ℃、转速250 r/min,在此条件下,优势重组菌株的PLA最大产量为53.7 g/L;优势重组菌株稳定性良好,连续传代10次,每一代菌株PLA产量的变化率均小于5%,具有成为工业化菌株的潜力。【结论】 异源共表达VHb可促进大肠杆菌的生长,提高全细胞催化合成PLA的产量。

来源：2026年第1期

《轻工学报》期刊编辑部

查看轻工学报杂志2026年第1期