产琥珀酸重组大肠杆菌的构建和发酵性能

琥珀酸是一种重要的化工产品,微生物发酵法生产琥珀酸具有广阔的应用前景.野生大肠杆菌厌氧发酵产物中琥珀酸含量低,且有大量副产物.为构建高产琥珀酸的重组大肠杆菌,阻断代谢旁路,利用Xer/dif重组酶系统对Escherichia coli CICIM B0013进行代谢途径的调控研究.结果显示,敲除了包括乙酸激酶和磷酸乙酰转移酶基因(ackA-pta)、乳酸脱氢酶基因(ldhA)、丙酮酸甲酸裂解酶基因(pflB)、乙醇脱氢酶基因(adhE)等琥珀酸合成竞争途径中关键酶基因的重组大肠杆菌菌株E.coli CICIM B0013-1040,其发酵液中琥珀酸成为主要产物得到积累;进一步对其PTS系统进行修饰并适当增强PEP羧化酶基因(ppc)表达剂量,成功获得一株具备较强琥珀酸生产能力的菌株E.coli CICIM B0013-1050(pTH-ppc),该菌株厌氧转化葡萄糖36 h,琥珀酸产量达到36.2 g/L,生产强度为1.01 g L-1 h-1,葡萄糖-琥珀酸转化率为64.3%,发酵液经高效液相色谱(HPLC)检测,无乳酸、乙酸、甲酸、乙醇生成.