丁二酮作为香味物质,是广泛应用于食品加工、烟草制造及日用化工的精细化学品;在酸乳、乙醇、丁二醇、乙偶姻等发酵过程中,微生物均可产生,谢途径是α-乙酰乳酸非酶氧化脱羧形成。本研究对高产乙偶姻的D194G B.s-BDH菌株(B.Subtilis DL01)进行代谢工程改造,用于丁二酮生产研究。通过基因改造重建丁二酮的生物合成途径,包括敲除α-乙酰乳酸脱羧酶,阻断α-乙酰乳酸的分支代谢路径;过表达α-乙酰乳酸合酶,提高丁二酮合成前体物产量。结果显示,改造菌株B.Subtilis DL01△alsD-ALS~+丁二酮产量可达1.94±0.08 g/L;发现在培养基中添加20 mMFe~+,丁二酮产量提高1倍;5升发酵罐批式发酵,丁二酮产量达到8.69±0.15 g/L。