科创中国

生物与新医药技术,医药生物技术

本发明公开了一种利用枯草芽孢杆菌工程菌高产D?核糖的方法。本发明基于D?核糖生产菌株SFR?4和菌株SFA?H43基因组的高度同源性，采用同源重组的方法将菌株SFR?4转酮酶基因突变序列转入野生菌株SFA?43中，替换该菌株转酮酶基因，获得一株转酮酶变异序列的工程菌株SFR?43T；工程菌株SFR?43T既保持了菌株SFA?43的优良发酵性能(抗逆性好、耗糖速度快)，同时可以积累D?核糖。通过控制初始糖浓度和发酵过程流加葡萄糖酸内酯工艺，可以大幅提高工程菌株D?核糖产率和转化率，控制3?羟基丁酮的积累。

本发明基于菌株SFR-4与菌株SFA-H43基因组功能基因组成高度相似的发现以及SFR-4菌株转酮酶基因50bp基因序列较SFA-H43菌株发生了明显变异的特点，将SFR-4菌株与SFA-H43菌株的优势进行组合；本发明选用的转化用亲株SFA-H43为自然筛选的积累3-羟基丁酮的菌株，经全基因组测序比较分析与D-核糖高产菌株SFR-4同源性较高，转酮酶基因序列除突变位点外核酸序列完全相同，本发明采用同源重组的方法将菌株SFR-4菌株的转酮酶基因突变序列转入菌株SFA-43，替换该菌株转酮酶基因的正常序列，获得一株转酮酶发生变异的工程菌株SFR-43T，经发酵试验验证，工程菌株SFR-43T既保持了菌株SFA-43的其他优良性能(抗逆性好、耗糖速度快)，同时可以积累高浓度的D-核糖。 本发明为了提高D-核糖的产率和转化率，降低3-羟基丁酮的产量，对工程菌的发酵培养基组成和发酵工艺控制(流加物和条件)进行优化控制，减少3-羟基丁酮的代谢流，使其更多的流向D-核糖积累，显著提高了D-核糖的产量和产率。

山东省食品发酵工业研究设计院始建于1963年，位于济南市解放路41号，主要业务工作以科学研究、食品安全和质量控制以及科技信息交流与食品行业发展服务为主。单位实际承担的职能为食品科学及生物技术科学基础应用研究、食品质量监督及安全控制、食品行业发展规划拟定和食品质量标准起草制定、人才培养及培训、科技信息服务等。建院50多年来为我省食品、生物产业的发展提供了技术支撑、做出了重大贡献，目前是我省唯一一家集食品科学及生物科学研究、食品安全和质量控制、研究生培养教育为一体的基础应用研究机构。 多年以来，山东省食品发酵工业研究设计院先后承担了“六五”——“十二五”重大科技攻关、国家“863”计划、山东省科技攻关等项目，取得了一系列重要科研成果，多次获得国家和省部级科技进步奖项，近10年来发表科技论文167篇。