聚羟基脂肪酸酯(PHAs)是一种由生物合成的聚合物,一般在微生物体内以小颗粒的形式作为能量储存物质存在,其性质与由石油衍生的化学塑料有一定的相似性,此外还具有独特的可降解能力和良好的生物相容性,因此可以作为化学塑料的替代品,缓解目前危害较大的由塑料堆积引发的白色污染等问题。聚羟基丁酸乳酸酯[P(3HB-co-LA)]是属于PHAs的一种共聚物,该聚合物融合了 P(3HB)和PLA共同的优点,具有更好的韧性和透明性。本研究以大肠杆菌E.coli MG1655作为背景菌株,通过表达聚羟基脂肪酸酯合成所需的β-酮硫解酶(phaA)和乙酰乙酰辅酶A还原酶(phaB),突变后的PHA合成酶(phaCm),用于共聚物前体LA-CoA合成所需的丙酸辅酶A转移酶突变体(pctth),构建重组大肠杆菌菌株MG1655-03一步合成聚羟基丁酸乳酸酯。为了提高共聚物中乳酸组分含量,在优化后的木糖发酵中,敲除基因D-乳酸脱氢酶(dld)获得的重组菌株WXJ01-03的乳酸含量从23.8 mol%增加至37.2 mol%。大肠杆菌内源性硫酯酶可以降解脂肪酰辅酶A,通过摇瓶发酵筛选出对LA-CoA具有降解作用的硫酯酶ydiI和yciA,在WXJ01-03菌株的基础上敲除两个硫酯酶基因后获得重组菌株WXJ03-03,在优化后的木糖发酵中可获得乳酸组分含量为46.1 mol%的P(3HB-co-LA)。本论文还尝试将木糖换成葡萄糖对不同的重组菌株进行发酵生产,发现发酵过程中以葡萄糖作为唯一碳源时,发酵初期菌体浓度增加较快,发酵结束后消耗的总体碳源量比木糖发酵消耗少,但硫酯酶的缺失未能明显提高聚合物中乳酸组分含量,转录水平分析结果显示葡萄糖发酵时提高乳酸组分的关键基因pctth表达量较少,因此硫酯酶缺失对乳酸组分提高作用不大。为了综合利用葡萄糖和木糖发酵的优势,本研究采用混合糖(葡萄糖和木糖的混合物)发酵生产P(3HB-co-LA),为以后利用廉价易得的木质素水解液发酵生产生物基聚合物提供理论依据。