【摘 要】
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藏红花类产物和叶黄素作为类胡萝卜素衍生物中的重要部分，由于其资源限制，但在食品和医学领域广泛应用，导致其价格昂贵，供不应求。因此本文研究一种高效经济的方法进行生产，主要分
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藏红花类产物和叶黄素作为类胡萝卜素衍生物中的重要部分，由于其资源限制，但在食品和医学领域广泛应用，导致其价格昂贵，供不应求。因此本文研究一种高效经济的方法进行生产，主要分为以下两部分内容: (1)构建大肠杆菌工程菌生产藏红花酸和藏红花素 藏红花酸和藏红花素具有抗肿瘤，抗氧化，抗高血压，抗动脉粥样硬化和抗抑郁活性等多种药理作用。本研究拟在产玉米黄素的重组大肠杆菌中引入不同的裂解双加氧酶CCD和醛脱氢酶ALD构建合成代谢途径，同时运用RBS建库和CRISPR-Cas9技术进行优化调控表达，通过生物发酵并建立合适的分离检测方法，筛选出高产藏红花酸菌株，产量高达4.42mg/L(0.51mg/g DCW)。将不同来源的糖基转移酶UGTs筛选表达，成功发现能够生产藏红花素(crocin-5)的菌株WW-cc5。 (2)高产叶黄素大肠杆菌细胞工厂的构建 叶黄素作为一种天然色素，具有增加免疫力、抗氧化、抗肿瘤、防止心脑血管疾病及预防视力下降等多种生理活性，是重要的天然保健品。在产番茄红素的大肠杆菌菌株(LYC010)中探索叶黄素生物合成途径中几个关键酶的作用和功能，引入反式番茄红素ε-环化酶(At-LUT2)、β-环羟化酶(At-LUT5)、玉米黄素ε-单加氧化酶(At-LUT1)和δ-胡萝卜素β-环化酶(SI-CrtL-b)。最终得到合成叶黄素的重组大肠杆菌，经摇瓶发酵，叶黄素的产量达47.7mg/L。
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