通过基因组整合和途径优化实现工程微生物生产l-岩藻糖：一种可持续的生物制造平台

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Engineered Microbial Production of l-Fucose: A Sustainable Biomanufacturing Platform via Genomic Integration and Pathway Optimization

l-岩藻糖通过基因组整合、途径优化及α-岩藻糖苷酶调控实现高效合成，分批发酵获86.58 g/L产量。

　　

l-岩藻糖是一种具有高商业潜力的功能性单糖，广泛应用于制药、营养保健品和化妆品领域，可以通过微生物合成方法高效生产。本研究通过全面的基因组整合和代谢途径优化，建立了一个稳定的l-岩藻糖生产平台。关键的GDP-l-岩藻糖生物合成基因被整合到染色体上，并配备了优化的组成型合成启动子，从而增强了前体物质的供应，使得岩藻糖的产量达到了6.47克/升。α1,2-岩藻糖转移酶（BKHT）基因的拷贝数扩增进一步提高了“GDP-l-岩藻糖 → 2′-FL → l-岩藻糖”代谢途径的效率。此外，使用稳态启动子调控α-l-岩藻糖苷酶（afcA）在生长阶段的表达，减轻了代谢负担，使岩藻糖的产量提升至15.37克/升。通过组合策略优化辅因子组成，促进了生物量的形成；而在不使用质粒、诱导剂或抗生素的情况下，通过分批补料发酵并在95小时内实现了86.58克/升的岩藻糖产量。这一综合策略为可持续的l-岩藻糖生物制造提供了一个可扩展的工业生产流程。