基于尿苷二磷酸葡萄糖循环再生系统高效转化酪醇合成红景天苷

红景天苷是一种在食品、医药等领域应用广泛的功能性成分,其传统生产方法为植物提取,原料成本高昂且提取过程繁琐。本研究通过生物合成法,以酪醇为底物高效生产红景天苷。在利用糖基转移酶实现酪醇糖基化的同时,引入蔗糖合酶构建尿苷二磷酸葡萄糖(uridine diphosphate glucose,UDPG)循环再生系统。通过比较,筛选出糖基转移酶UGT33以及蔗糖合酶AtSUS,构建重组大肠杆菌(Escherichia coli)BL21/pETDuet-AtSUS-UGT33,并针对基因的拷贝数进行了优化,确定糖基转移酶与蔗糖合酶的最优拷贝数比例为3:1。进一步对重组菌株的全细胞催化条件进行优化,在最适反应温度、pH、菌体量、底物浓度、适量金属离子的最优反应条件下,在5 L发酵罐转化24 h,红景天苷最高产量达到8.17 g/L。本研究为利用微生物高效生产红景天苷提供了一定的参考意义。