素衍生化合物的价值化成聚3-基酸-co-3-基酸) 通过工程Halomonas sp. 在 Y3 Y3 Y3 Y3 Y3 Y3 Y3 Y3 Y3
Hao Tang1, Yuan-Qiu Li1, Ming-Jun Wang1
1College of Life Science, Leshan Normal University, Leshan 614000, China.
International journal of biological macromolecules
|August 3, 2023
概括
工程制造的哈洛蒙纳斯 sp. Y3从没有酸盐的素衍生化合物中生产聚3-基酸盐-co-3-基酸盐 (PHBV) 生物聚. 这种可持续的方法提高了PHBV的产量,降低了生产成本.
科学领域:
- 生物技术和代谢工程 生物技术和代谢工程
- 聚合物科学 聚合物科学
- 微生物发酵 微生物发酵
背景情况:
- 聚3-基酸-co-3-hydroxyvalerate (PHBV) 是一个有前途的生物聚合物,具有很高的潜力,但由于与酸依赖的生产途径相关的高生产成本,它面临着挑战.
- 素衍生化合物 (LDCs) 是丰富且可持续的原料,但它们高效地转化为像PHBV这样有价值的生物产品仍然是一个重大障碍.
- 开发具有成本效益和环保的PHBV合成方法对于其广泛的工业应用至关重要.
研究的目的:
- 为了设计Halomonas sp. 的工程. 在不需要酸盐补充的情况下,从各种最不发达国家有效地生产PHBV.
- 通过重建芳香化合物代谢途径来增强PHBV产量并定制其成分.
- 整合乳糖分泌和PHBV生产模块,以改善PHBV直接从素合成的方法.
主要方法:
- 基因工程的哈洛蒙纳斯 sp. 的基因工程. 通过过度表达氨酸合成来使PHBV在没有酸盐的情况下产生Y3.
- 合理设计和重建芳香化合物代谢途径,以增强各种LDC (syringyl,guaiacyl,p-hydroxyphenyl类型) 的同化.
- 将乳糖分泌和PHBV生产模块集成到工程菌株中,以直接提升素的价值.
主要成果:
- 该工程菌株实现了无酸的PHBV生产,其3-基酸 (3HV) 比例高达7.89mol%,与商业PHBV相比.
- 该菌株有效地同化了S型,G型和H型LDC,产生PHBV分别为449 mg/L,488 mg/L和716 mg/L,产量高 (高达71.6 g/g).
- 综合的乳糖分泌和PHBV生产系统产生了425.84 mg/L的PHBV,其比例为6.38 mol% 3HV,这表明直接的素增值.
结论:
- 工程造型的哈洛蒙纳斯 sp. 在工程造型的Halomonas sp. Y3为来自各种最不发达国家的PHBV生产提供了一个高效和可持续的平台,克服了依赖酸盐的途径的局限性.
- 采用的代谢工程策略显著提高了PHBV产量,并扩大了基材范围,为具有成本效益的生物聚合物制造铺平了道路.
- 这项研究表明,一种可行的方法可以将红素价值化为高价值生物塑料,从而为循环生物经济做出贡献.
