·技术与方法·生物技术通报BIOTECHNOLOGYBULLETIN2023,39(8):137-147收稿日期:2023-02-19基金项目:国家重点研发计划(2022YFD1300701),农业科技创新工程(cxgc-ias-16)作者简介:赵思佳,女,硕士研究生,研究方向:食品微生物;E-mail:sijia_zhao@163.com通讯作者:田健,男,博士,研究员,研究方向:蛋白分子设计;E-mail:tianjian@caas.cn;张杰,男,博士,研究方向:微生物代谢工程;E-mail:zhangjie09@caas.cn赤藓糖醇(erythritol)在自然界中分布广泛,是一种天然甜味剂、渗透保护剂。它存在于梨、葡萄等水果,蘑菇、甜菜等蔬菜,啤酒、清酒等饮料,酱油等发酵食品,海藻以及人和动物体液中[1]。赤代谢工程改造毕赤酵母生产赤藓糖醇赵思佳1王晓璐2孙纪录1田健2张杰2(1.河北农业大学食品科技学院,保定071000;2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室,北京100193)摘要:本研究旨在以毕赤酵母为底盘细胞构建赤藓糖醇生产菌株。通过调控糖酵解途径中磷酸果糖激酶基因pfk的表达,敲除副产物阿拉伯糖醇和核糖醇生产相关基因,过表达不同来源的4-磷酸赤藓糖磷酸化酶、赤藓糖还原酶和糖醇磷酸酶,构建毕赤酵母赤藓糖醇生产菌株,对过表达戊糖磷酸途径关键酶转酮酶(TKL)、磷酸核酮糖差向异构酶(RPE)及赤藓糖还原酶对赤藓糖醇产量的影响也进行了探究。结果表明,过表达酿酒酵母来源的糖醇磷酸酶基因pyp1及大肠杆菌来源的4-磷酸赤藓糖磷酸化酶基因yidA的工程菌株C8具有赤藓糖醇生产能力,摇瓶发酵产量为30mg/L;进一步过表达tkl和rpe后,菌株C10摇瓶发酵产量提高约40倍,达到1.2g/L,高密度发酵产量为10.6g/L;赤藓糖还原酶的过量表达并没有提升赤藓糖醇的产量,反而提高了副产物的产量。本研究首次在毕赤酵母中成功构建了赤藓糖醇合成通路,为改造毕赤酵母高效生产赤藓糖醇及其他高价值化合物奠定基础。关键词:赤藓糖醇;毕赤酵母;代谢工程;发酵DOI:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0138ModificationofPichiapastorisforErythritolProductionbyMetabolicEngineeringZHAOSi-jia1WANGXiao-lu2SUNJi-lu1TIANJian2ZHANGJie2(1.CollegeofFoodScienceandTechnology,HebeiAgriculturalUniversity,Baoding071000;2.StateKeyLaboratoryofAnimalNutrition,InstituteofAnimalScience,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193)Abstract:Theaimofthisstudyistoconstructanerythritol-producingstr...