重组恶臭假单胞菌转化乙二醇-乙酸共底物合成单鼠李糖脂

乙二醇(ethylene glycol,EG)是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料解聚后的单体产物之一,开发EG为原料的生物转化系统对于解决发酵行业原料替代和塑料资源化利用均具有重要意义。将EG与廉价碳源——乙酸(AC)进行共底物发酵,通过底物浓度优化获得最佳EG与乙酸配比为3∶4,可实现底物的完全消耗,解决了因乙酰辅酶A供给不足导致Pseudomonas putida KT2440难以利用EG的问题;进一步分别组装Pseudomonas aeruginosa PAO1和Pseudomonas aeruginosa KT1115来源的单鼠李糖脂(mono-RL)合成基因线路rhlIRBA,获得mono-RL合成恶臭假单胞菌重组菌株P.putida KT2441和P.putida KT2442。P.putida KT2442表现出更强的mono-RL合成能力,在50 mL摇瓶发酵体系中,P.putida KT2442利用EG和乙酸共底物合成mono-RL产量为0.46 g/L,得率为0.055 g/g;薄层色谱和质谱结果表明合成的mono-RL主要为Rha-C10-C10结构,分子量为503。

鼠李糖脂组分可控生产菌的构建及其鼠李糖脂性能

鼠李糖脂(rhamnolipids,RLs)被认为是最具有应用潜力的生物表面活性剂之一。由于其单鼠李糖脂与双鼠李糖脂的比例对其性能有着重要的影响,因此构建鼠李糖脂组分可调控的生产菌更有利于其在不同的场景中应用。本研究通过敲除铜绿假单胞菌PAO1中编码鼠李糖基转移酶的基因(rhlC),获得只产单鼠李糖脂的菌株;然后通过将受阿拉伯糖诱导表达的PBAD-rhlC基因以整合到染色体上的方式或在质粒上表达的方式进行回补,得到两种类型的回补菌株。结果表明,随着阿拉伯糖诱导浓度的增加,回补菌株合成的鼠李糖脂中单鼠李糖脂所占的比例逐渐降低,表面张力逐渐升高、临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)值逐渐升高和乳化能力逐渐减弱。未诱导的回补菌株可以产生少量的双鼠李糖脂,合成的鼠李糖脂的表面性能更优,而0.10%阿拉伯糖诱导的鼠李糖脂表现出更好的抑菌效果。