生物催化与分子诊断团队研究成果在生物化工领域顶刊Biotechnology and Bioengineering发表
近年来,天然甜味剂赤藓糖醇凭借肠道耐受性好、低热值和不改变血糖浓度等特性而受到食品及医药行业的广泛关注,市场需求量快速上升。赤藓糖醇主要由解脂亚罗酵母(Yarrowia lipolytica)以葡萄糖为底物进行高渗发酵制备。解脂亚罗酵母是一种二型性酵母,在环境胁迫下会形成假菌丝,而假菌丝的形成通常会抑制赤藓糖醇合成,制约赤藓糖醇发酵生产。针对该问题,研究团队首先通过转录组分析揭示了假菌丝细胞合成赤藓糖醇受抑的分子机制。在此基础上,通过敲除基因RAS2抑制假菌丝形成,并进一步敲除EYD1促进细胞合成赤藓糖醇。
此外,研究首次证实在液态发酵体系中加入生物质碳可显著提升赤藓糖醇发酵水平。研究中选取花生壳、甘蔗渣、玉米秸秆、椰子壳、核桃壳、玉米芯为原料制备生物质碳,考察其对细胞合成赤藓糖醇的影响。结果表明,不同生物质碳均能促进细胞合成赤藓糖醇,其中核桃壳生物质碳的效果最好。最终,研究构建的解脂亚罗酵母CA20∆RAS2∆EYD1在96小时内可合成220.20 ± 10 g/L赤藓糖醇。研究结果为定向选育高产菌株和提高赤藓糖醇发酵水平提供了新思路。
该研究受到浙江省万人计划科技创新领军人才项目(2022R52024)、浙江省教育厅一般科研项目(Y202351798)和浙江科技大学科研启动项目资助。