摘要：通过将前体5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)合成模块和5-ALA合成血红素模块分别设计在解淀粉芽孢杆菌与大肠杆菌中,构建了血红素合成共培养体系,实现了血红素的积累。首先,重构解淀粉芽孢杆菌的高谷氨酸合成代谢流方向,改善谷氨酸流向血红素前体5-ALA的效率,并在大肠杆菌中表达5-ALA合成血红素的7个途径基因。通过对上述2株工程菌共培养发酵实现了血红素积累。此外,通过适配性优化关键途径基因、阻遏竞争途径代谢流、载体工程以及发酵过程优化等策略来进一步改善共培养体系合成血红素的能力,获得了65.38 mg/L的血红素积累。该研究首次采用共培养体系从葡萄糖生产血红素,为其他天然产物的生物合成提供了崭新的思路。

摘要：通过碳氮源的不同浓度对重组大肠杆菌*** BL21(DE3)发酵产蔗糖异构酶(SIase)的影响,并借助于数学分析软件Design Expert,结合Plackett-Burman试验设计和中心复合试验设计分析法,对蔗糖异构酶的产生菌进行了发酵培养基的优化研究。实验表明,最佳培养基组分为甘蔗糖蜜10.65 g/L,玉米浆22.22 g/L,NaCl7.57 g/L,MgSO4.7H2O0.52 g/L,KH2PO44.46g/L,优化后的蔗糖异构酶活力达到29.1U/ml,比LB培养基培养重组大肠杆菌(15U/ml),蔗糖异构酶活力提高了94%,与原始菌大黄欧文菌NX-5相比提高了21.4倍(1.3U/ml)。

摘要：作为一种重要的工业微生物和新型益生菌,酪丁酸梭菌是厌氧条件下代谢多种底物产生丁酸的优势菌株,在其他精细化学品生产和大健康领域亦具有广泛应用。然而,获取生产效率高、鲁棒性强的高版本酪丁酸梭菌细胞工厂,仍然面临着遗传转化效率低、遗传操作工具有限、调控手段单一等诸多挑战。近年来,随着合成生物学的不断发展和酪丁酸梭菌生物信息数据的逐步完善,多种研究策略和技术,包括基因编辑系统等,被用于设计和构筑酪丁酸梭菌底盘细胞高效合成各种精细化学品。本文首先对酪丁酸梭菌独特的生理特性进行了概述。然后,对酪丁酸梭菌底盘细胞改造过程中涉及的系统生物学方法以及遗传操作工具的构建方法与技术进行了总结。同时,探讨了酪丁酸梭菌中多类型代谢调控策略以及群体感应系统的开发及其在合成精细化学品中的应用。最后,从遗传转化效率提升、基因编辑工具拓展、基因回路设计与重构高通量筛选平台建立、一碳气体利用等方面对酪丁酸梭菌底盘细胞的创制进行了展望。

摘要：对提取维生素B12后的费氏丙酸杆菌废菌体进行水解处理,考察以菌体水解液作为N源用于丙酸发酵的可行性。利用正交设计得到了提取维生素B12后的废菌体水解优化条件。基于此,构建利用植物纤维床反应器固定化生产丙酸联产维生素B12的低成本绿色循环工艺。结果表明:在4.5 L的发酵体系中,单批次总糖质量浓度为200 g/L,发酵进行了5批次共1 192 h,丙酸生成总量为2 328.75 g,单批次丙酸质量浓度103.50 g/L,丙酸生产效率达0.43 g/(L.h),干菌质量浓度达到19.52 g/L。将菌体注入微好氧发酵罐中发酵获得112.8 mg/L维生素B12。