强化还原途径对克雷伯氏肺炎杆菌1，3-丙二醇发酵的影响

【摘要】：通过强化还原途径中关键酶的表达量来增强克雷伯氏肺炎杆菌1,3-丙二醇的产量或者转化率已经被广泛研究多年。但是大多数仅限于对1,3-丙二醇氧化还原酶的研究,而对于利用其他关键酶或者通过其他代谢通路来增强1,3-丙二醇产量的研究比较少。本文比较了强化甘油脱水酶基因(dhaB)和醛脱氢酶基因(puuC)对不同代谢途径缺陷菌株1,3-丙二醇发酵的影响。本文首先构建了表达载体dhaB-pETac和puuC-pETac,并且将上述表达载体分别导入乳酸缺陷菌株(KG2)和乳酸和2,3-丁二醇共同缺陷菌株(KG3)中,分别得到新菌株KG2-dhaB,KG3-dhaB,KG2-puuC和KG3-puuC。将上述菌株补料分批发酵后,对其菌株生长、产物、副产物以及代谢流通量做出分析。其中KG2-puuC菌株和KG3-puuC菌株分别是在添加IPTG诱导剂和不添加诱导剂两种情况下的发酵研究。结果显示,当dhaB-pETac表达载体被导入到KG2和KG3菌株时,其菌株生长和1,3-丙二醇的生产都会受到严重抑制。而将puuC-pETac表达载体导入到上述两组菌株时,在诱导后,两组菌株的1,3-丙二醇和菌体生长都会下降。当不诱导时,即醛脱氢酶在适度表达的情况下,KG2-puuC菌株的菌体生长和1,3-丙二醇产量分别提高了 3.4%和15%;然而KG3-puuC菌株的菌体生长和1,3-丙二醇产量分别下降了 4.0%和15%。结果表明,适度表达醛脱氢酶可以提高乳酸缺陷菌株的1,3-丙二醇生产能力。