可同化阿拉伯糖的木糖还原酿酒酵母菌株构建

发布时间：2023-05-19 05:41

　　【目的】以秸秆等木质纤维素类生物质为原料生产液体生物燃料乙醇,目前生产成本高,大规模工业化生产尚有较大难度。构建能同化阿拉伯糖进行木糖还原生产木糖醇的重组酿酒酵母菌株,以实现原料中全糖利用、生产高附加值产品,实现产品多元化。【方法】首先,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术依次向出发菌株中导入阿拉伯糖代谢途径和木糖还原酶基因,使菌株获得代谢阿拉伯糖和将木糖转化为木糖醇的能力;其次,通过适应性驯化的进化工程手段,提高重组菌株对阿拉伯糖的利用效率;最后,通过混合糖发酵验证重组菌株利用阿拉伯糖和还原木糖产木糖醇的能力。【结果】通过导入植物乳杆菌的阿拉伯糖代谢途径,酿酒酵母菌株获得了较好的利用阿拉伯糖生长繁殖的能力;进一步导入假丝酵母的木糖还原酶基因后,重组菌株在葡萄糖作为辅助碳源条件下可高效还原木糖产木糖醇,但阿拉伯糖的利用能力下降。利用以阿拉伯糖为唯一碳源的培养基进行反复批次驯化,阿拉伯糖的利用能力得以恢复和提升,得到表型较好的重组菌株KAX3-2。该菌株在木糖(50 g/L)和阿拉伯糖(20 g/L)混合糖发酵条件下发酵72 h时,对阿拉伯糖和木糖利用率分别达到42.1%和65.9%,...

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【文章目录】：
1 材料和方法
    1.1 材料
        1.1.1 实验所用菌株、质粒及引物：
        1.1.2 主要培养基：
    1.2 阿拉伯糖代谢基因质粒及表达框构建
    1.3 使用CRISPR/Cas9系统构建阿拉伯糖代谢菌株
    1.4 使用CRISPR/Cas9系统构建木糖还原菌株
    1.5 培养方法
        1.5.1 活化与预培养：
        1.5.2反复批次驯化培养：
        1.5.3 发酵评价：
        1.5.4 单细胞分离培养：
    1.6 分析方法
        1.6.1 细胞浓度分析：
        1.6.2 底物和产物浓度分析：
2 结果和讨论
    2.1 阿拉伯糖代谢菌株的构建及评价
    2.2 木糖代谢菌株的构建及评价
    2.3 重组酿酒酵母的驯化及评价
    2.4 单细胞菌株的分离和筛选
    2.5 阿拉伯糖及木糖发酵评价
3 结论



本文编号：3819766