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烯酰还原酶基因的替换对裂殖壶菌合成二十碳五烯酸的影响

Effects of substitution of ER domains on the synthesis of eicosapentaenoic acid in Schizochytrium limacinum SR21

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二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)因具有调节血脂、降低纤维蛋白、预防心血管疾病以及抗炎抗过敏的生理功能,被广泛应用于食品、医疗、化妆品以及饲料添加等领域.目前,EPA的需求日益增加,但是富含多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)的鱼油等自然资源逐渐匮乏,利用改造的微生物菌种发酵生产EPA的方式成为主要趋势.本研究利用同源重组技术将Shewanella sp.SCRC2738的烯酰还原酶基因(enoyl-reductase,sh-ER)分别敲入Schizochytrium limacinum SR21的ORFB-ER和ORFC-ER基因中,调控多不饱和脂肪酸合成的偏好性以提高EPA的产量.研究表明,sh-ER替换ORFB-ER基因的重组菌株(B-sh-ER)中EPA含量提高了85.7％,聚酮合酶(polyketide synthases,PKS)途径相关基因转录水平明显上调.而sh-ER替换ORFC-ER基因的重组菌株(C-sh-ER)中PUFAs合成基本不变.在5 L发酵罐中放大培养后,B-sh-ER重组菌株总油脂提高28.7％,达到73.2 g/L;EPA产量提高71.6％,达到732.4 mg/L.本研究为促进裂殖壶菌PUFAs高产提供了新的策略,同时也为调控裂殖壶菌合成EPA提供了新的视角.

杨瑞雄、郑鑫、陆涛、赵誉泽、杨庆华、卢英华、何宁、凌雪萍

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厦门大学化学化工学院,福建厦门361005

福建省海洋生物资源开发利用协同创新中心,福建厦门361005

福建省化学生物学重点实验室(厦门大学),福建厦门361005

裂殖壶菌 希瓦氏菌 二十碳五烯酸 烯酰还原酶 分子生物学 发酵 代谢

2173600931871779

2021

10.11949/0438-1157.20201818

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2021.72(7)
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