组合代谢工程改造酿酒酵母高效合成角鲨烯的研究突破

为解决角鲨烯传统生产问题，研究人员改造酿酒酵母，大幅提升角鲨烯产量，意义重大。

　　角鲨烯（Squalene）是一种长链不饱和三萜类化合物，因其独特的分子结构，在食品、制药和化妆品行业有着广泛应用。传统的角鲨烯生产方法是从鲨鱼肝脏和植物油中提取，但这种方式既不环保也不经济。鉴于这些挑战，微生物生物合成作为一种有前景的替代方法，具有显著的环境和经济效益。在这项研究中，研究人员利用组合代谢工程方法改造酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），以实现角鲨烯的高效生物合成。首先，通过引入外源依赖 NADH 的 3 - 羟基 - 3 - 甲基戊二酰辅酶 A 还原酶（HMGR）并增强内源性合成途径，角鲨烯产量达到 56.5mg/L。随后，将甲羟戊酸（mevalonate）合成途径整合到线粒体中，并引入乙醇利用途径，增强了角鲨烯合成前体的供应，使得角鲨烯产量大幅提高至 312.5mg/L。此外，对 ERG1 基因的天然启动子进行工程改造，减少了通过麦角甾醇生物合成途径的通量。经过培养基优化，工程菌株的角鲨烯产量在摇瓶中提高到 595mg/L，在 5L 发酵罐中提高到 1929.7mg/L。这项研究为微生物代谢工程提高角鲨烯产量提供了宝贵的见解。