新型有机酸的发酵法制备技术.ppt

?-酮戊二酸的应用降低病患机体损耗清除自由基，延缓衰老提高繁殖率，促进骨骼的生长有机中间体体格增强剂、运动饮料添加剂医药化妆品食品化工饲料第29页,共45页，星期六，2024年，5月?-酮戊二酸市场概况国际市场食品级?-酮戊二酸潜在市场容量约为1万吨名称价格(RMB/Kg)纯度用途?-酮戊二酸28098%医药、化工中间体L-精氨酸：?-酮戊二酸钠盐(2:1)35099%运动饮料添加剂L-鸟氨酸：?-酮戊二酸钠盐(1:1)65099%运动饮料添加剂第30页,共45页，星期六，2024年，5月化学法发酵法筛选得到的菌种：解脂亚诺酵母?-酮戊二酸的生产方法生产效率低、环境非友好和有毒试剂使用，限制其在医药、保健品和食品等高附加值产品生产应用生产效率高环境友好食品安全性高第31页,共45页，星期六，2024年，5月食品安全级生物法生产?-酮戊二酸土壤样品维生素B1缺陷型筛选500株微生物菌株?0.1g/L13.4%0.1-1g/L74.4%1-10g/L6.4%?10g/L5.8%菌落形态AGTCTAGTATAAACAATTATACAGTGAAACTGCGAACGGCTCATTAAATCAGTTATCGTTTATTTGATAGTTTTCTACATGGATAACCGTGATAACTTCAGAACTAATACATGACAGCCTTCTGGCGTATATATTAGATACAAACCAACAGTATGGTGATTCATAATATCTTGTCGAACCGATCTTCGGTGTATCATTCAAATTTCTGCCCTATCAACTGTCGATGGTAGGATCGTGGCCTACCATGGTAACAACGGGTAACGGGGAATCAGGGTTCTATTCCGGAGAGGGAGCCTGAGAAACGGCTACCACATCCAAGGAAGGCAGCAGGCGCGCAAATTACCCAATCCTGACACAGGGAGGTAGTGACAATATATAACGATCCGGGGCTCTTTGAGTTTCGGAATTGGAATGAGTACAATTTAAACACCTTAACGAGGAACAATTGGAGGGCAAGTCTG18SrRNAYarrowialipolyticaWSH-Z06第32页,共45页，星期六，2024年，5月生物法生产?-酮戊二酸的关键问题当以甘油为唯一碳源时，发酵6天后?-KG产量可达30g/L左右，但是发酵液中同时会积累大量的副产物—丙酮酸(30g/L左右)。Y.lipolyticaWSH-Z06摇瓶发酵曲线?-KG(■),Glycerol(●),Pyruvate(▲),DCW(▼)存在的问题第33页,共45页，星期六，2024年，5月1.辅因子调控3.节流2.开源4.调控转运蛋白解决方案——代谢工程改造解脂亚洛酵母第34页,共45页，星期六，2024年，5月代谢工程改造解脂亚洛酵母1.辅因子调控第35页,共45页，星期六，2024年，5月调控乙酰辅酶A代谢促进?-酮戊二酸的积累CONACS1/ACLCONACS1ACL过量表达ACS1基因使胞内ACS比酶活达到0.92U/mgprotein，过量表达ACL基因使胞内ACL酶活达到了1.51U/mgprotein，比对照分别提高了10.5和11.6倍，胞内乙酰辅酶A含量分别是对照的231.2%和244.2%。第36页,共45页，星期六，2024年，5月调控乙酰辅酶A代谢促进?-酮戊二酸的积累过量表达ACS1和ACL基因对菌体生长和?-酮戊二酸合成的影响■:?-KG;●:Glycerol;▲:pyruvate;▼:DCW(A):Thetime-coursesoffermentationinY.lipolytica-CON;(B):Thetime-coursesoffermentationinY.lipolytica-ACS1;(C):Thetime-coursesoffermentationinY.lipolytica-ACL.提高16.2%提高28.6%Y.lipolytica-ACS1和Y.lipolytica-ACL中?-酮戊二酸的产量分别为42.2g/L和46.7g/L，比对照菌(36.3g/L)分别提高了16.2%和28.6%。丙酮酸产量分别为14.5g/L和10.6g/L，比对照菌(21.2g/L)分别降低了31.6%和50%。第37页,共45页，星期六，