重组大肠杆菌全细胞转化苹果酸合成丙酮酸

来源：中国食品学报杂志2024年第7期北京时间：

作者：付声亮，邹诗瑶，高娃，赵筱，王金华，王永泽

单位：付声亮工业发酵省部共建协同创新中心 武汉 430068;湖北省工业微生物重点实验室 武汉 430068;湖北工业大学生物工程与食品学院 武汉 430068,邹诗瑶工业发酵省部共建协同创新中心 武汉 430068;湖北省工业微生物重点实验室 武汉 430068;湖北工业大学生物工程与食品学院 武汉 430068,高娃工业发酵省部共建协同创新中心 武汉 430068;湖北省工业微生物重点实验室 武汉 430068;湖北工业大学生物工程与食品学院 武汉 430068,赵筱工业发酵省部共建协同创新中心 武汉 430068;湖北省工业微生物重点实验室 武汉 430068;湖北工业大学生物工程与食品学院 武汉 430068,王金华工业发酵省部共建协同创新中心 武汉 430068;湖北省工业微生物重点实验室 武汉 430068;湖北工业大学生物工程与食品学院 武汉 430068,王永泽工业发酵省部共建协同创新中心 武汉 430068;湖北省工业微生物重点实验室 武汉 430068;湖北工业大学生物工程与食品学院 武汉 430068,wangyongze@hbut.edu.cn

摘要：拟建立一条以苹果酸为原料，通过大肠杆菌全细胞转化获得丙酮酸的合成途径。以大肠杆菌BL21(DE3)为宿主，在pET28a上共表达内源的苹果酸酶(ME)和来自博伊丁假丝酵母(Candida boidinii)的醛糖还原酶(AR)，并对细胞浓度、底物浓度、温度和pH值等催化关键因素进行研究。共表达后大肠杆菌苹果酸酶和博伊丁假丝酵母醛糖还原酶酶活分别为(2.8±0.21)，(3.1±0.34)U/mL。适宜的催化条件为:细胞浓度OD600nm值为30，底物苹果酸质量浓度为30 g/L，木糖和苹果酸物质的量比为1.0，温度为40 ℃，反应体系pH值为7.8，丙酮酸产量最高可达23.16 g/L。本研究为生物法合成丙酮酸提供了一种新的方法。

关键词：丙酮酸; 全细胞催化; 苹果酸; 苹果酸酶; 醛糖还原酶

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目(31501677)