領(lǐng)學(xué)術(shù)科研之先，創(chuàng)食品科技之新
—— 中國食品雜志社
本研究構(gòu)建了分別含有煙酰胺核苷激酶（nicotinamide riboside kinase，NRK）和多聚磷酸酶（polyphosphate kinase，PPK）的雙菌耦合發(fā)酵體系，實現(xiàn)了基于PPK的ATP再生系統(tǒng)在煙酰胺單核苷酸（nicotinamide mononucleotide，NMN）生產(chǎn)中的應(yīng)用。首先分別構(gòu)建表達(dá)NRK1和NRK2的工程菌株，篩選得到高活性的大腸桿菌（Escherichia coli）BL21（DE3）-pET28a-NRK1，NMN產(chǎn)量5.17 g/L，產(chǎn)率77.4%；然后對NRK1的誘導(dǎo)表達(dá)條件進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)低溫16 ℃、異丙基-β-D-硫代半乳糖吡喃糖苷0.7 mmol/L、接種量3%、誘導(dǎo)時長22 h更利于蛋白的可溶性表達(dá)；進(jìn)一步對E. coli BL21（DE3）-pET28a-NRK1合成NMN的最優(yōu)體系進(jìn)行探索，發(fā)現(xiàn)在菌體質(zhì)量濃度100 g/L、溫度18 ℃、時間12 h、ATP與煙酰胺核糖（nicotinamide riboside，NR）濃度比1∶1.5時，NMN產(chǎn)量最高為5.73 g/L，產(chǎn)率85.78%；最后，通過對E. coli BL21（DE3）pET28a-PPK和E. coli BL21（DE3）-pET28a-NRK1耦合發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，得到最優(yōu)體系為ATP與NR濃度比1∶3.5、菌體質(zhì)量濃度比1∶2、發(fā)酵時間16 h，NMN產(chǎn)量達(dá)11.81 g/L。本研究所建立的高密度雙菌耦合發(fā)酵產(chǎn)NMN工藝為高效、低成本的大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)NMN開辟了新途徑。
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