γ-氨基丁酸工业生产菌代谢工程系统改造

γ-氨基丁酸(GABA)是神经系统中一种重要的抑制性神经递质,具有多种生理功能,在医药、功能性食品和饲料添加剂领域有广泛的应用前景。利用微生物生产GABA,是近十年来发酵工程领域的研究热点之一,其中乳酸菌和大肠杆菌(Escherichia coli)是生物合成GABA研究中最常用…

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G19031809142443
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中国
技术转让,面议
面议
整体方案
生物医药
生产\加工\制造,其它

方案描述

项目简介

γ-氨基丁酸(GABA)是神经系统中一种重要的抑制性神经递质,具有多种生理功能,在医药、功能性食品和饲料添加剂领域有广泛的应用前景。利用微生物生产GABA,是近十年来发酵工程领域的研究热点之一,其中乳酸菌和大肠杆菌(Escherichia coli)是生物合成GABA研究中最常用的菌株。GABA是一种非蛋白氨基酸,以游离的形式存在于生物体内。动物、植物、微生物中都有GABA的存在。在畜牧养殖方面,GABA作为抑制性神经递质,具有抗热应激与镇静等作用,补充GABA可缓解动物由于热应激引起的生长受阻、体重下降等。在饲料中添加GABA对猪、牛、鸡等养殖都有促进作用。

分别从乳酸菌和大肠杆菌出发,通过基因工程和代谢工程改造菌株,并优化菌株发酵条件和发酵策略,提高了生物合成GABA的产量和生产效率, 1 L以玉米芯水解液为碳源的培养基中的培养的L. buchneri WPZ001细胞通过静置发酵和静息细胞转化累计可得到GABA 117 g。主要创新点结论如下:发现L. buchneri WPZ001可利用木糖或玉米芯水解液为碳源生长并通过静置发酵高产GABA;发现E. coli BL21(DE3)/pET20b-torA-gadB在信号肽TorA引导下可有效分泌表达GadB并可用于高效生产GABA;发现在大肠杆菌中表达Weimberg途径可将木糖合成GABA的精简为7步反应;E. coli JWZ08/pWZt7-g3/pWZt7-xyl以木糖直接合成GABA产量是此前葡萄糖直接合成GABA的报道的3倍。


技术成熟度

试生产阶段。

应用范围

在医药、功能性食品和饲料添加剂领域有广泛的应用前景。

投产条件和预期效益
合作方式

技术开发、技术转让或其它。


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