重组大肠杆菌全细胞催化合成NMN

作者：曾伟主; 石选平; 黄忠实; 张天萌; 张伟平; 周景文^*

来源：食品与生物技术学报, 2023, 42(09): 28-35.

• β-烟酰胺单核苷酸
• 大肠杆菌
• 烟酰胺
• 全细胞催化
• 补料策略

基于前期研究构建的一株能以烟酰胺(nicotinamide,NAM)和葡萄糖为底物高产β-烟酰胺单核苷酸(β-nicotinamide mononucleotide,NMN)的大肠杆菌工程菌株Escherichia coli BL21(DE3)-NF017，采用全细胞催化方式进行NMN合成。首先，在摇瓶水平上对菌株培养过程的发酵培养基类型、诱导温度和诱导剂异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)浓度，以及全细胞催化过程的反应体系初始pH、反应温度和底物NAM与葡萄糖的添加比例（质量浓度比）进行了优化，在最优条件下，NMN的生成量（质量浓度）达1.84 g/L。为了进一步提高NMN的生成量，在5 L发酵罐上对全细胞催化过程中溶氧水平和底物NAM的流加方式进行控制和优化。最后，应用恒定速度流加NAM的补料模式，NMN的生成量提高至12.24 g/L，底物NAM的摩尔转化率达85.65%。该研究结果为应用全细胞催化法生产NMN提供了一定参考。

• 单位
  江南大学; 生物工程学院