科创中国

1、技术背景和意义

我国是谷氨酸生产大国，2018年全国谷氨酸（含味精）产量已达到270万吨，总产值约500亿元，占世界谷氨酸总产量的70%以上，居世界首位。

2、技术原理、技术要点

项目建立了谷氨酸棒杆菌系统生物学分析、高效基因组编辑、高通量筛选等育种技术体系，开发了谷氨酸棒杆菌的CRISPR/Cas9基因组编辑技术、多元自动化碱基编辑方法MACBATH和sRNA表达弱化技术，实现了谷氨酸棒杆菌的三基因编辑。通过系统代谢工程与高通量自动化筛选，组合MviN突变等育种策略，获得了新型L-谷氨酸高产菌株，从葡萄糖到L-谷氨酸的转化率较出发菌株提高≥5%。在谷氨酸棒杆菌分子育种方面具有创新性。

通过近红外光谱学和PLS方法结合发酵过程的代谢流定量分析，指导开发了膜偶联间歇透析和超声辅助细胞转型的发酵工艺，实现了L-谷氨酸发酵过程的精准控制。在780 m3规模发酵罐上L-谷氨酸产酸达到240 g/L，糖酸转化率达到73%。