[00115169]运动发酵单胞菌L-乳酸代谢工程菌株的构建

L-乳酸是用途十分广泛的重要食品与化工原料,主要通过发酵法生产。但其主要的乳杆菌生产菌株在L-乳酸发酵过程中需要大量的有机氮源,这就极大地增加了发酵与后提取生产成本,并对环境产生了额外的污染。运动发酵单胞菌（Zymomonas mobilis）具有独特的ED代谢途径,对有机氮源的需求很低,可以高效、低成本地将葡萄糖底物转化为终产物乙醇。基于这一特性,通过代谢工程途径改造Z. mobilis菌株,可使其在含较低有机氮源的培养基中发酵生产L-乳酸。本课题（项目编号：08JCZDJC15100）由天津市自然科学基金重点项目于2008年立项并获得资助,采用同源双交换重组的方法,将干酪乳杆菌（）ATCC334中的乳酸脱氢酶基因（LDH）置换Z. mobilis宿主中的丙酮酸脱羧酶基因（pdc）,从而构建并获得了4株新型的运动发酵单胞菌L-乳酸代谢工程菌株,在含0.5%玉米浆的优化培养基中,30L发酵罐48h小试厌氧发酵产L-乳酸浓度达到106g/L,对葡萄糖底物的转化率最高为81.5%。此外,该项目在国际上首次详细阐明了弱碱性离子交换树脂对乳酸的吸附原理;研究开发了以离子交换法为主的L-乳酸小试提取工艺,制备的L-乳酸的光学纯度达到了98.24%,L-乳酸的总回收率为83%。预计该项目在通过中试工艺试验后,可进行推广应用。