高效gadB的筛选及相应工程菌株发酵条件的优化

摘要

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是谷氨酸在谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)的催化作用下形成的一种非蛋白质氨基酸,它广泛存在于动植物和微生物细胞中.GABA作为一种抑制性神经递质具有多种生理功能,能够降低血氨,抗抑郁,治疗糖尿病,促进酒精代谢和消臭,以及促进生殖等,在食品、医药及养殖行业中应用广泛.目前获得GABA的途径主要有三种:生物提取法、化学合成法、微生物发酵法，而微生物发酵法因其相对环保、耗能低、产量高等优势逐渐获得了人们的青睐。本文通过将不同来源的gadB分别克隆到大肠杆菌中，构建了四株产GABA的大肠杆菌工程菌:E.cgadB-PYB1s/BW25113、LbgadB-PYB1s/BW25113、LigadB-PYB1s/B W25113LpgadB-PYB1s/BW25113。并对这四株菌转化谷氨酸产GABA效率进行了对比，最终选择了LigadB-PYB1s/B W25113。后期以这株菌为出发菌株，对其培养条件及全细胞催化条件进行了优化，GABA最终产量能够达到300g/L以上。在50L发酵罐上进行放大实验，并以10g/L的湿菌体进行全细胞催化实验，效果显著。6-7小时之内可以把2M的底物转化完全，且菌体能够重复利用。