从农业副产品中生产纯净的全跨视网膜,通过使用二相培养方法进行代谢工程的Corynebacterium glutamicum

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 代谢工程是代谢工程.
• 合成生物学 合成生物学

背景情况:

• 包括视网膜在内的视网膜类药物是维生素A的重要代谢物,具有制药,医疗保健和化品应用.
• 由于其有效性和低刺激性,视网膜在护肤中非常受欢迎,但微生物生产通常是不纯粹的和昂贵的.
• 目前用于微生物视网膜生产的方法面临着纯度和昂贵的营养要求的挑战.

研究的目的:

• 开发一种具有成本效益和可持续的微生物生产方法,从农业副产品中获得纯净的视网膜.
• 为了设计Corynebacterium glutamicum以实现视网膜的高效生物合成.
• 为了优化视网膜的生产和提取,使用双相培养系统.

主要方法:

• 用Corynebacterium glutamicum的代谢工程来增强胡卜素生物合成,并引入利科基因用于视网膜转化.
• 通过阻断下游途径和增强胡卜素生物合成来构建一个烯生产者.
• 实施使用n-多德干和丁酸二烯的双相培养系统,用于现场视网膜提取和稳定.

主要成果:

• 改造的Corynebacterium glutamicum成功地从糖蜜中生产出纯净的视网膜,这是一个具有成本效益的农业副产品.
• 在21°C时发生了最佳的视网膜生长,比在最佳生长温度 (30°C) 时高出2.6倍.
• 摇瓶种植实现了30.7mg/L视网膜,而在2.5-L发酵器中扩大规模生产了104.9mg/L (水相) 和2,099mg/L (n-dodecane阶段) 没有其他视网膜.

结论:

• 从可再生资源中生产纯净视网膜的可持续和成本效益的生物基战略被证明.
• 代谢工程的Corynebacterium glutamicum为工业生物基视网膜制造提供了一个可行的平台.
• 开发的方法克服了现有的微生物视网膜生产的局限性,提供高纯度和产量.