在工业试点规模上从甲醇中生产Pichia pastoris单细胞蛋白的经济生产
Jiao Meng1, Shufan Liu1, Le Gao1
1Tianjin Institute of Industrial Biotechnology, Chinese Academy of Sciences, National Technology Innovation Center of Synthetic Biology, No. 32, Xiqi Road, Tianjin Airport Economic Park, 300308, Tianjin, Tianjin, China.
Microbial cell factories
|September 28, 2023
概括
这项研究设计了Pichia pastoris酵母,以高效地从可持续资源甲醇中生产单细胞蛋白质 (SCP). 改进的酵母菌株表现出高蛋白质含量和耐高温耐受性,为环境和经济带来好处.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 微生物工程 微生物工程
- 可持续的生物制造
背景情况:
- 从二氧化碳中提取的甲醇是生物制造的可持续C1原料.
- 使用甲醇生产单细胞蛋白 (SCP) 是满足全球蛋白质需求的长期目标.
- 皮奇亚牧师,一种甲基营养酵母,是SCP合成的有希望的宿主,但需要优化用于工业应用.
研究的目的:
- 为了提高Pichia pastoris的甲醇利用效率和耐热性,用于SCP生产.
- 通过代谢工程来提高P. pastoris的蛋白质含量.
- 开发一个强大的P. pastoris细胞工厂,以实现经济高效的SCP合成.
主要方法:
- 使用适应性实验室进化 (ALE) 进行选择,以提高甲醇利用率和33°C的耐热性.
- 进行了转录基因和表型分析,以了解进化适应.
- 应用了代谢工程策略,包括加强代谢和修改细胞壁合成,以提高蛋白质含量.
主要成果:
- 在P. pastoris.中,ALE导致减少碳损失和增强温度应激抵抗力.
- 在试点规模的食批量培养中,工程菌株实现了63.37gDCW/L的生物质和0.43gDCW/g的甲醇转化率.
- 最终的SCP产品呈现出高蛋白质含量0.506g/g的DCW,富含必需氨基酸.
结论:
- 这项研究阐明了P. pastoris有效利用甲醇,耐热性和高蛋白质合成的机制.
- 一个P. pastoris细胞工厂成功开发用于SCP生产,提供环境,经济和营养方面的优势.
- 工程酵母为传统蛋白质来源提供了一个可持续的替代品.
