近期BiotechnologyforBiofuels在線發(fā)表了一篇關(guān)于利用運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌高產(chǎn)2,3-丁二醇的研究，該研究成功使得在運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌中2,3-丁二醇的產(chǎn)量超過了10g/L。
2,3-丁二醇及研究歷程：2,3丁二醇（2,3-BDO）是一種重要的化學(xué)產(chǎn)品，可被用來合成橡膠、作為溶劑以及作為食品添加劑等。
在此前的研究中，2,3-BDO已經(jīng)成功的在克雷伯菌屬、沙雷氏菌、芽孢桿菌以及酵母得到生產(chǎn)，經(jīng)研究得到，在這些微生物中生產(chǎn)2,3-BDO需要三種酶：乙酰乳酸合成酶、乙酰乳酸脫羧酶（acetolactatedecarboxylase，AldC）以及丁二醇脫氫酶（butanedioldehydrogenase，Bdh）。高滴度的2,3-BDO已經(jīng)在許多的原始菌種或者工程菌中實(shí)現(xiàn)，但是在這些菌種中有許多的菌種是需氧或者危險(xiǎn)微生物，并且有許多微生物生產(chǎn)2,3-丁二醇是2,3-BDO的混合物。
以運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌作為底盤細(xì)胞生產(chǎn)2,3-BDO，基于上述的問題，需要一種可以避免上述劣勢(shì)的微生物作為底盤細(xì)胞來生產(chǎn)2,3-BDO。
本研究中的運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌具有高耗糖率和超快的代謝循環(huán)，被國(guó)際上許多知名的生物公司作為底盤細(xì)胞來生產(chǎn)許多生物化學(xué)產(chǎn)品。隨著該菌基因組測(cè)序的完成，關(guān)于該菌的許多數(shù)據(jù)得以揭示。
本研究利用運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)（高耗糖率）來高效利用生物質(zhì)來源的糖類以及將生產(chǎn)乙醇的碳流量重改到異源生產(chǎn)2,3-BDO中。Zymomonasmobilis中實(shí)現(xiàn)2,3-BDO的高產(chǎn)
研究中對(duì)Als、AldC以及Bdh進(jìn)行了天然篩選，并且利用不同的組合方式，最終選擇了地衣芽孢桿菌和陰溝腸桿菌來源的基因進(jìn)行研究。通過先前的研究表明，運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌內(nèi)源具有als基因，于是研究者就構(gòu)建了兩種質(zhì)粒，一種質(zhì)粒上面有als、aldc、bdh基因，另一種上面只有aldc和bdh基因，實(shí)驗(yàn)證明，異源表達(dá)als比內(nèi)源的效果好。通過參照之前酵母中研究相關(guān)的工作，敲除了乙醇代謝通路，但是在運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌中該代謝通路是必須的代謝通路，敲除了之后會(huì)起副作用。
研究工作還在相關(guān)基因的啟動(dòng)子以及發(fā)酵的條件進(jìn)行了相關(guān)的研究。
出自中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng) 摘自中國(guó)發(fā)酵工業(yè)網(wǎng)