番茄红素合成基因组合优化和产物测定

作     者：周亲亲 徐沙 周景文 ZHOU Qinqin;XU Sha;ZHOU Jingwen

作者机构：粮食发酵工艺与技术国家工程实验室(江南大学)江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122 

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

年 卷 期：2020年第46卷第18期

页      面：24-32页

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

基　　金：国家自然科学基金(31571817) 

主　　题：番茄红素 天然色素 酿酒酵母 途径优化 酶标仪检测 

摘      要：番茄红素(lycopene)是一种抗氧化性较强的天然色素,已广泛应用于食品、保健品及化妆品等领域。该研究首先在酿酒酵母YPH499△gal80中分别整合3个拷贝数的3种不同的外源牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶(geranylgeranyl diphosphate synthase,GGPPS)编码基因CrtE。然后分别选取不同来源的4种八氢番茄红素合酶(phytoene synthase,CrtB)编码基因CrtB和4种八氢番茄红素脱氢酶(phytoene dehydrogenase,CrtI)编码基因CrtI进行组合,得到16个不同的番茄红素游离表达质粒,转化上述突变株。此外对番茄红素测定方法也进行了探索和优化:分析在5种不同溶剂中番茄红素和β-胡萝卜素的吸收情况,确定合适的溶剂、波长、检测限和线性范围。通过肉眼观察菌落色泽深浅和酶标仪测定,最终筛选得到1株最优组合,即表达来源于曼地亚红豆杉(Taxus x media,Tm)的TmCrtE、成团泛菌(Pantoea agglomerans,Pa)的PaCrtB和三孢布拉霉氏菌(Blakeslea trispora,Bt)的BtCrtI的突变菌株。最终重组菌株摇瓶发酵,产量用酶标仪检测472 nm处的吸光度,达到1.33 mg/g DCW。该研究筛选得到的最优组合菌株,可强化番茄红素生产能力,为进一步获得高产番茄红素细胞工厂提供基础。