大肠杆菌琥珀酸和乙酸合成途径的删除及其重组菌株的d-乳酸发酵

菌株cicimb0013-030(b0013，ack-pta，pps，pflb)可积累d-乳酸作为主要发酵产物，然而副产物琥珀酸和乙酸的含量分别高达乳酸的11.9％和7.1％。为构建副产物含量低的产d-乳酸重组大肠杆菌菌株，本研究删除了菌株b0013-030的琥珀酸(frda)和乙酸(tdcde)合成途径，并考察了重组菌株在摇瓶和发酵罐中经两阶段发酵(好氧生长菌体和厌氧发酵产酸)利用葡萄糖发酵d-乳酸的性能。结果表明，分别构建含有frda::difgm和tdcde::difgm突变盒的重组质粒，并利用red重组系统将突变盒整合于染色体上的目的基因，再利用xer重组系统去除抗生素抗性基因，依次获得了重组菌株b0013-040b(b0013-030，frda)和b0013-050b(b0013-040b，tdcde)。摇瓶发酵结果表明，frda基因的删除使得菌株b0013-040b副产物琥珀酸的含量降低了80.8％；在7l发酵罐中进行乳酸发酵，菌株b0013-040b的d-乳酸产量达114.5g/l，光学纯度大于99.9％，但仍积累1.0g/l琥珀酸和5.4g/l乙酸。进一步删除了tdcd和tdce基因的菌株b0013-050b，在7l发酵罐中生产111.9g/ld-乳酸，乙酸和琥珀酸的合成量分别降低为0.4g/l，其他副产物含量也维持较低水平，表明该菌株具有较优良的d-乳酸发酵性能。