重组嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila 4AK4中3-羟基丁酸3-羟基己酸共聚酯PHBHHx的发酵生产

摘要:

3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯（PHBHHx）是一种性能优良的新型生物可降解材料，其机械和加工性能与3-羟基己酸（3HHx）在共聚物中的含量密切相关。在嗜水气单孢菌Aeromonas hydrophila 4AK4中引入了编码β酮基硫解酶 (β-ketothiolase)的phbA基因和编码乙酰乙酰辅酶A还原酶(AcetoacetylCoA reductase)的phbB基因，使重组菌增加了一条利用乙酰辅酶A合成3羟基丁酸-CoA的代谢途径，这使得利用非相关性碳源调控PHBHHx的单体组成比例成为可能。利用葡萄糖酸钠和月桂酸作为碳源，对重组Aeromonas hydrophila 4AK4进行了摇瓶培养及5 L发酵罐培养的研究。在摇瓶实验中，通过改变碳源中两种组分的比例，可以使A. hydrophila 4AK4合成的PHBHHx中的3HHx摩尔含量由原来的15%左右降低到3%～12 %，成功地实现了对PHBHHx单体组成的调控；当以月桂酸为唯一碳源时，在5 L发酵罐中，经过56 h的培养，获得了51.5 g/L的细胞干重（CDW），其中62 %为PHBHHx，3HHx在PHBHHx中的摩尔含量为9.7 %；当以1:1的葡萄糖酸钠和月桂酸为碳源时，48 h的5 L发酵罐培养获得了32.8 g/L的CDW和52 %的PHBHHx含量，其中3HHx在PHBHHx中的摩尔含量为6.7 %。结果证明了该重组菌在大规模生产单体组成可控PHBHHx方面具有很大的应用潜力。

Abstract: