【摘 要】
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虾青素是一种具有强效抗氧化性的天然类胡萝卜素,在食品和医药等领域具有巨大的市场价值。因化学合成虾青素中间体复杂、缺乏安全性,生物合成方法被广泛关注。本研究采用常压室温等离子体诱变技术(ARTP)和过氧化氢刺激相结合的适应性进化策略,大幅提高酿酒酵母中虾青素产量。主要工作如下:1、选取不同来源的β-胡萝卜素酮化酶和羟化酶组合在酿酒酵母中构建虾青素合成路径,获得酿酒酵母虾青素生产菌株。然后,以该菌为出
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虾青素是一种具有强效抗氧化性的天然类胡萝卜素,在食品和医药等领域具有巨大的市场价值。因化学合成虾青素中间体复杂、缺乏安全性,生物合成方法被广泛关注。本研究采用常压室温等离子体诱变技术(ARTP)和过氧化氢刺激相结合的适应性进化策略,大幅提高酿酒酵母中虾青素产量。主要工作如下:1、选取不同来源的β-胡萝卜素酮化酶和羟化酶组合在酿酒酵母中构建虾青素合成路径,获得酿酒酵母虾青素生产菌株。然后,以该菌为出发菌,集成ARTP物理诱变和过氧化氢化学诱变交替驱动菌株进行适应性进化,最终筛选得到三株虾青素产量显著提高的突变菌株,产量分别为59.36 mg/L、63.22 mg/L、65.93mg/L,相对于出发菌株分别提高了3.48倍、3.77倍、3.98倍。2、对适应性进化获得的三株虾青素高产酿酒酵母菌株分别进行全基因组重测序,与出发菌株进行比较基因组分析,发现了与转录调控、细胞膜合成、压力响应和碳源利用等相关的关键靶点。3、选取虾青素产量最高的突变菌株进行5 L发酵罐发酵工艺优化,采用生长(30℃)和生产(20℃)两阶段变温策略,使5 L发酵罐中虾青素的产量达到了404.78 mg/L,是目前已经报道的酿酒酵母中虾青素的最高产量。
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