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以蔗糖为底物利用重组大肠杆菌合成甘露醇

         
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摘要

[目的]异型发酵乳酸菌可利用胞内产生的甘露醇脱氢酶将果糖高效转化为甘露醇,但果糖作为底物相对昂贵,不利于工业化生产.为了降低生产成本,必须选择廉价的底物.蔗糖相对便宜,并且大量存在于自然界中,能够被重组大肠杆菌利用产生甘露醇.蔗糖水解酶(Sucrose hydrolase)和甘露醇脱氢酶(Mannitol dehydrogenase)是发酵生产甘露醇中催化蔗糖转化成甘露醇的关键酶,构建蔗糖水解酶和甘露醇脱氢酶共表达菌株并进行相关研究是本文的主旨.[方法]利用PCR方法分别从植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)基因组DNA中获得sacA和mdh基因,得到大小分别为1 502 bp和1 032 bp的目的基因,经序列分析后将其连接到表达载体pET-28a(+)上,得到重组表达载体pET28a-sacA-mdh.将重组质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,并用SDS-PAGE分析目的蛋白的表达情况并测定其酶活.[结果]SDS-PAGE显示表达蛋白的大小亚基分子量分别为55.1 kD和37.8 kD,与预期分子量一致,实现sacA和mdh基因的表达.蔗糖水解酶和甘露醇脱氢酶酶活分别为25.78 U/mL和14.56 U/mL.对重组菌株BL21 (DE3)/pET28a-sac A-mdh进行发酵条件优化,甘露醇质量浓度达到45.19 g/L,总糖转化率为37.66％.[结论]与乳酸菌利用蔗糖发酵生产甘露醇相比,产量提高了6倍,且具有发酵周期短、稳定性高等优点,菌株的成功构建为甘露醇工业化生产奠定了基础.

著录项

  • 来源
    《微生物学通报》 |2014年第11期|2182-2189|共8页
  • 作者

    陈艳; 田康明; 李玉; 王正祥; 路福平;

  • 作者单位

    天津科技大学生物工程学院 工业微生物教育部重点实验室 天津 300457;

    天津科技大学生物工程学院 工业微生物教育部重点实验室 天津 300457;

    天津科技大学生物工程学院 工业微生物教育部重点实验室 天津 300457;

    天津科技大学生物工程学院 工业微生物教育部重点实验室 天津 300457;

    天津科技大学生物工程学院 工业微生物教育部重点实验室 天津 300457;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类
  • 关键词

    蔗糖水解酶; 甘露醇脱氢酶; 基因克隆; 大肠杆菌;

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