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应用氧化还原平衡工程提高酿酒酵母L-乳酸产量_电竞比赛押注首页

文章出处:电竞比赛押注 人气:发表时间:2021-09-15 00:59
本文摘要:页面上方「TUST微生态与分子药理实验室」注目我们01文章背景概述BACKGROUNDINTRODUCTION聚乳酸是一种可再生的原材料,更加多地用作生物塑料的生产,它获取了一种可持续的替代石油的材料。最近注目的焦点集中于在制备聚乳酸的L-乳酸单体的生产上。

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页面上方「TUST微生态与分子药理实验室」注目我们01文章背景概述BACKGROUNDINTRODUCTION聚乳酸是一种可再生的原材料,更加多地用作生物塑料的生产,它获取了一种可持续的替代石油的材料。最近注目的焦点集中于在制备聚乳酸的L-乳酸单体的生产上。L-乳酸一般来说由乳酸菌在碳水化合物烘烤中大量产生,由于这些微生物对pH较脆弱,工业乳酸生产必须加到大量的中和剂,如CaCO3、NaOH和NH4OH,这些中和剂伤害了乳酸盐溶解的再造,并且减少了成本,因此容许了乳酸的生产。

丙酮酸脱羧酶(PDC1,PDC5和PDC6)编码基因的缺陷以及异源NAD+依赖性乳酸脱氢酶的传达,不会造成酿酒酵母菌株需要在很少或没乙醇构成的情况下产生乳酸。虽然这显然使乙醇增加甚至消失,但乳酸产量并没相当大的提升。新陈代谢过程中,水解还原成辅因子在耦合分解代谢和合成代谢以及能量产生中起着关键作用。细胞中的水解还原成辅因子是动态消耗的,且由许多同时再次发生的水解还原成反应补足。

因此,水解还原成辅助因子的扰动影响产品概况和细胞内代谢物水平。事实上,通过靶向水解还原成辅因子(如NADH)来展开工程新陈代谢是酿酒酵母中的一种有效地策略。

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2015年,三星先进设备技术研究所生物材料实验室的Gyeonggi-do等人在《Biotechnol.Bioeng.》(IF=4.260,工程技术2区)公开发表了为题“EngineeringcellularredoxbalanceinSaccharomycescerevisiaeforimprovedproductionofL-lacticacid”的文章。在这项研究中,通过移除胞质NADH脱氢酶(NDE1和Nde2)的NADH消耗反应来操控细胞内水解还原成辅助因子,可以有效地提升酿酒酵母的L-乳酸产量。02所用到的主要方法METHODS1.质粒的建构2.有所不同强度的启动子的自由选择3.L-乳酸产生菌的建构4.鼓瓶烘烤生产L-乳酸5.补料分批发酵生产L-乳酸03文章主要内容摘要ABSTRACT酿酒酵母(SaccharomycesCerevisiae)是最不具特征的真核生物,是仅次于工业生物技术产品生产的选用微生物细胞工厂,并且作为各种化学产品生产强劲的、商业性的、可相容的工具而被开发利用。

酿酒酵母也被用于乳酸生产的宿主,因其具备很高的耐酸性。本研究通过将细胞新陈代谢通量重定向到L-乳酸的产生,建构了L-乳酸高产酿酒酵母(S.cerevisiae)。

为此,本研究移除了编码丙酮酸脱羧酶1(PDC1)、L-乳酸细胞色素c水解还原酶(CYB2)和甘油-3-磷酸脱氢酶(GPD1)的酿酒酵母基因,取而代之异源L-乳酸脱氢酶(LDH)基因。编码外源性NADH脱氢酶同工酶的两个新的靶基因(NDE1和NDE2)也从基因组中移除,以新的设计细胞内水解还原成均衡。结果找到,建构的菌株产生乳酸的效率更高(最后L-乳酸滴度减少了32.6%)。

当在生物反应器中以饲料批式模式展开测试时,该工程菌在较低pH条件下产生117g/L的L-乳酸。这一结果表明,应用于水解还原成均衡工程不应与代谢工程结合的技术,可以有效地建构L-乳酸高产酿酒酵母。


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