代谢改造热带假丝酵母提高D-乳酸的产量

作     者：黄玉堃 张利华 张海冰 曹钰 HUANG Yukun;ZHANG Lihua;ZHANG Haibing;CAO Yu

作者机构：江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 

出 版 物：《食品与发酵工业》 (Food and Fermentation Industries)

年 卷 期：2021年第47卷第24期

页      面：109-115页

核心收录：

学科分类：081703[工学-生物化工] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主　　题：热带假丝酵母 丙酮酸脱基因 乳酸脱氢酶 基因敲除 D-乳酸 

摘      要：乳酸是一种单羟基酸,因其羟基结合的位置不同分为D-乳酸和L-乳酸,在食品、医药和生物材料中具有广泛的应用。随着对可降解塑料的需求增加,利用生物法生产乳酸的研究也越来越受到重视。该文以二倍体热带假丝酵母(Candida tropicalis)为出发菌株,探究了丙酮酸脱羧酶(pyruvate decarboxylase,PDC)基因缺失以及D-乳酸脱氢酶(D-lactic acid dehydrogenase,D-LDH)和2-羟基酸脱氢酶(2-hydroxyacid dehydrogenase,2-HAD)基因的过表达对细胞生长和D-乳酸合成的影响。利用同源重组的方法敲除pdc1和pdc2基因以及整合d-ldh和2-had基因,成功构建了pdc1基因敲除菌株AK01、pdc2基因敲除菌株AK02、pdc1/pdc2基因敲除菌株AK03、2-had基因过表达菌株AK04、AK06和d-ldh基因过表达菌株AK05、AK07。结果发现,pdc1基因敲除的菌株AK01和AK03出现了一定的生长抑制且显著降低了菌株乙醇的产量;表达异源d-ldh的菌株AK05和AK07也出现了不同程度的生长抑制。和出发菌株相比,敲除pdc1基因同时整合异源d-ldh基因的菌株AK05能较好的生产D-乳酸,摇瓶发酵水平达到6.1 g/L,是出发菌株的29倍。