国家重点研制方案项目（2020YFA0907704）；国家自然科学基金项目（32172174）

  摘要：(R)-柠苹酸作为重要聚合物中间体甲基丙烯酸(Methacrylic acid，MAA)的化学组成前体，在食物加工、医疗、修建、照明和家电等范畴有着严重使用远景。(R)-柠苹酸现在首要是经过化学法出产，其生物法组成技能仍处于研讨阶段。该研讨初次在地衣芽孢杆菌中引进异源柠苹酸合酶搭建了(R)-柠苹酸组成途径，以葡萄糖为底物完成了(R)-柠苹酸的组成与堆集。进一步树立及优化了重组菌株进行全细胞转化产(R)-柠苹酸的条件，发现温度和时刻能显着影响(R)-柠苹酸的产值。终究，选用CMC培育基制备全细胞催化剂，在37 ℃、pH 7.0、底物质量浓度为100 g/L、菌体浓度OD600为70、摇床转速为250 r/min的条件下转化120 h后，生成(R)-柠苹酸8.57 g/L，转化率为142.84 mg/g葡萄糖，是现在报导的摇瓶培育组成(R)-柠苹酸的顶配水平，为生物法高效组成(R)-柠苹酸的进一步研讨供给了参阅。

  1. 以地衣芽孢杆菌作为底盘细胞构建了(R)-柠苹酸组成途径，经过对发酵培育基的开始优化，制备出高密度、高催化活性的全细胞催化剂，完成了柠苹酸的有用堆集：重组菌株BLA于CMC培育基中进行发酵培育时，菌体成长情况最好，终究菌体浓度OD600到达29.13，柠苹酸产值可达1.94 g/L。

  注：cimA（柠苹酸合酶）；gltA（柠檬酸合酶）；PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）；TCA（三羧酸循环）

  2. 从约束细胞成长的方面动身，将重组菌BLA用作全细胞生物催化剂组成(R)-柠苹酸，经过优化全细胞转化产柠苹酸的条件，在37℃、pH 7、底物浓度为100 g/L、菌体浓度OD600为70、摇床转速为250 r/min条件下进行全细胞转化120 h，柠苹酸堆集量为8.57 g/L，转化率为142.84 mg/g葡萄糖。这是现在报导的摇瓶水平细胞转化组成柠苹酸的最高产值，且没有额定增加中和剂来保持细胞成长，进一步证明了地衣芽孢杆菌凭仗其高耐受性愈加有助于产品的组成，为生物法出产柠苹酸的研讨奠定了根底。

  a-菌体浓度；b-摇床转速；c-温度；d-葡萄糖浓度；e-pH；f-转化时刻

  江南大学生物工程学院微生物发酵进程工程团队，多年来一直致力于安全型组成生物底盘细胞（地衣芽孢杆菌、酿酒酵母）；大宗发酵产品质料精细化处理技能和发酵进程多参数在线检测和智能模仿技能的研讨。在使用根底研讨方面包含：（1）构建了糖代谢氧化复原平衡且阻断了甘油组成的酒精酵母细胞；（2）解析了地衣芽孢杆菌对碳源选择性使用的分子机制。在工程化研讨方面包含：（1）树立严重淀粉酶品的绿色制作技能。（2）环绕柠檬酸发酵开发菌丝体适度涣散技能与配备，集成细胞循环培育和切割发酵完成了出产的悉数进程的接连化，将柠檬酸发酵的产品浓度、发酵周期，均匀糖酸转化率提升至世界领先水平。

  近年来，在国内外学术期刊宣布论文100余篇；授权专利90余项，掌管国家和省部级项目15余项。除此之外，已服务企业20余家，包含酒精、柠檬酸、酶制剂、生物制药等职业，且10多项技能已进入中试或产业化阶段。

  石贵阳，江南大学，生物工程学院/粮食发酵工艺与技能国家工程实验室，教授，博士生导师。2006年起任江南大学生物工程学院教授及微生物发酵进程工程团队负责人。首要研讨方向为根据组成生物学理性规划与充沛发掘微生物细胞工厂规模化出产大宗化学品的才能。作为项目负责人承当包含863重点项目、科技支撑方案等在内的国家和部省级项目10项。以通讯作者在组成生物学与工业微生物范畴威望期刊Metab. Eng.等宣布SCI论文73篇；获授权发明专利42项，其间世界专利4项。获包含国家技能发明奖二等奖在内的科技奖项5项。