谷氨酸棒桿菌紫色桿菌素發(fā)酵液及其顯微鏡圖

紫色桿菌素細(xì)胞工廠構(gòu)建策略和發(fā)酵優(yōu)化策略示意圖

紫色桿菌素（violacein）是微生物產(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)物，屬于吲哚衍生物，是非水溶性的藍(lán)黑色色素，由兩個(gè)色氨酸分子氧化縮合而成，早在 19 世紀(jì)就已被發(fā)現(xiàn)。近年來(lái)，隨著研究的深入，紫色桿菌素表現(xiàn)出非常重要的生物活性，可以作為潛在的抗腫瘤和抗病毒藥物、生物染料和殺蟲(chóng)劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前常見(jiàn)的方法是通過(guò)大腸桿菌細(xì)胞工廠生產(chǎn)紫色桿菌素，但該法存在產(chǎn)物濃度低、生產(chǎn)效率低和安全性較低的缺陷，亟需開(kāi)發(fā)新型的高產(chǎn)底盤(pán)細(xì)胞。

中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所的微生物與合成生物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，以谷氨酸棒桿菌為底盤(pán)細(xì)胞，通過(guò) DNA 密碼子優(yōu)化、操作子重組優(yōu)化、代謝調(diào)控優(yōu)化和發(fā)酵工程優(yōu)化等技術(shù)方法，在 GRAS（經(jīng)美國(guó) FDA 安全認(rèn)證）微生物中成功生產(chǎn)出紫色桿菌素，產(chǎn)量超過(guò) 5.4 g/L，為目前zui高水平，為紫色桿菌素的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了重要基礎(chǔ)。

該研究獲得科技部“863”計(jì)劃和天津市重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)的支持，研究成果已申請(qǐng)中國(guó)，相關(guān)成果在 Microbial Cell Factories 發(fā)表。中科院天津工生所和大連工業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生孫宏年為論文*作者。