大麻素前体物SA的生物合成及产量优化

作者：裴俊伟; 魏阳; 邱娇; 孙贤赵; 王华峰; 纪丽莲; 白净^*

来源：微生物学通报, 2023, 1-23.

DOI：10.13344/j.microbiol.china.230146

• 2
• 4-二羟基-6-正庚基苯甲酸
• 生物合成
• Plackett-Burman
• 响应面法

【背景】大麻素是植物的天然活性产物，是一种重要的临床药物。目前药学相关大麻素的生产依然依赖植物，但植物生产效率低、周期长，并且受安全等因素限制。利用生物方法合成大麻素及其类似物具有重要意义。【目的】在酿酒酵母(Saccharophilia cerevisiae) BJ5464-npgA中重构大麻素前体物2，4-二羟基-6-正庚基苯甲酸(sphaerophorolcarboxylic acid， SA)的生物合成途径，优化发酵培养基组分，利用生物合成途径高效生产SA。【方法】从罗伯茨绿僵菌(Matarhizium robertsii)ARSEF 23基因组扩增Mr＿OvaA、Mr＿OvaB、Mr＿OvaC基因，分别构建到不同酵母-大肠杆菌穿梭质粒中，共同转化酿酒酵母BJ5464-npgA表达，获得酵母工程菌株CLB2。通过单因素试验及Plackett-Burman、最陡爬坡试验和响应面法设计优化发酵培养基，使用Design Expert 8.0对实验数据进行分析。【结果】酵母工程菌株CLB2可以合成63.75 mg/L SA。培养基各成分中影响SA产量的3个主要因素为：蔗糖、KH2PO4、维生素溶液，其最佳浓度分别为：蔗糖7.26 g/L、KH2PO4·7H2O 6.08 g/L、维生素溶液5.67 mL/L，预测产量最大值为93.15 mg/L，实际产量为93.75 mg/L，较优化前提高了47%。【结论】大麻素前体物SA可以在酿酒酵母中高效合成。实验获得的高产发酵培养基配方，为后续SA及大麻素的研究提供可靠的支持。

• 单位
  苏州科技大学; 生命科学学院