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熊果酸和齐墩果酸为同分异构体,是具有多种生物活性的五环三萜类化合物。熊果酸具有抗炎、抗菌、抗溃疡、抗氧化、抗糖尿病等多种生物学效应,被广泛用于医药和化妆品。齐墩果酸最重要的药理活性是保肝作用。此外有研究表明,熊果酸和齐墩果酸协同用药能够相互增强彼此抗恶性细胞增殖的能力。本文构建同时合成熊果酸和齐墩果酸的酿酒酵母工程菌株,并对其进行摇瓶发酵和5L发酵罐流加补料的研究,提高熊果酸和齐墩果酸的产量。首先,构建了多功能香树脂醇合酶的表达质粒pXP320-CrMAS,将表达质粒转化到酿酒酵母菌株WTE中,获得生成α-香树脂醇和β-香树脂醇的菌株ScLCZ02。将GAL1p-CrMAS-CYC1t-TEF1p-CaERG1-ADH1t表达模块导入到菌株WTE的多拷贝位点rDNA位点中,构建菌株ScLCZ08。摇瓶发酵优化初始葡萄糖浓度和半乳糖诱导浓度,α-香树脂醇和β-香树脂醇的产量提高到了97.31 mg/L和24.95 mg/L。其次,尝试两种不同植物来源细胞色素P450酶MtOAS和CrOAS与拟南芥AtCPR1和百脉根LjCPR的自由组合,获得能够合成不同比例熊果酸和齐墩果酸的4种菌株ScLCZ11-14,其中产量最高的菌株ScLCZ11能够合成25.85 mg/L的熊果酸和31.41 mg/L的齐墩果酸。菌株ScLCZ13合成熊果酸的能力更强,熊果酸的产量为23.37mg/L占总产量的48.98%,而菌株ScLCZ11中熊果酸的产量占总产量的45.14%。然后,通过四种大孔树脂D101、D3520、HPD-100和X-5对吸附和解吸熊果酸和齐墩果酸的研究,筛选出最优的X-5大孔树脂在摇瓶中尝试对菌株ScLCZ11进行发酵分离耦合研究。研究结果表明,树脂的添加会对菌株的生长和和合成产物造成抑制作用,在线分离还需要进一步研究。最后,在5L发酵罐中对菌株ScLCZ11进行流加补料发酵实验,通过补加葡萄糖和乙醇的两阶段发酵,使得熊果酸和齐墩果酸的产量达到123.27 mg/L和155.58 mg/L,分别比初始菌株提高了4.77倍和4.95倍。