代谢工程大肠杆菌利用甘油高效合成L-乳酸

摘要

以甘油为碳源高效合成L-乳酸有助于推进油脂水解产业和生物可降解材料制造业的共同发展.为此,首先分别从凝结芽胞杆菌Bacillus coagulans CICIM B 1821和大肠杆菌Escherichia coli CICIM B00 13中克隆了L-乳酸脱氢酶基因BcoaLDH和D-乳酸脱氢酶(LdhA)的启动子片段PldhA.将两条DNA片段连接组成了表达盒P ldhA-BcoaLDH.然后将上述表达盒通过同源重组删除FMN为辅酶的L-乳酸脱氢酶编码基因lldD的同时克隆入ldhA基因缺失菌株E.coli CICIM B00 13-080C (ack-pta pps pflB dld poxB adhE frdA ldhA)的染色体上,获得了L-乳酸高产菌株E coli CICIM B0013-090B (B0013-080C,lldD::P ldhA-BcoaLDH).考察了菌株CICIMB0013-090B不同培养温度下代谢利用甘油和合成L-乳酸的特征后,建立并优化了一种新型L-乳酸变温发酵工艺.在7L发酵罐上,发酵27 h,积累L-乳酸132.4 g/L,产酸强度4.90 g/(L.h),甘油到L-乳酸的得率为93.7％,L-乳酸的光学纯度达到99.95％.