第7章 脂類代謝與控制

1、代謝控制發(fā)酵課程代謝控制發(fā)酵課程 ACP：不同生物體中的ACP十分相似，E.coli中的ACP是一個由77個aa組成的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)，在第36位Ser的側(cè)鏈上，連有輔基4-磷酸泛酰巰基乙胺。 E.Coli中脂肪酸的合成中脂肪酸的合成COOHn脂肪酸合成的前體物質(zhì)，一是乙酰CoA，為脂肪酸的合成提供碳骨架；二是NADPH，為脂肪酸的合成提供還原力。nNADPH主要由胞質(zhì)轉(zhuǎn)氫酶循環(huán)產(chǎn)生，限速酶為蘋果酸酶。當(dāng)蘋果酸酶的活性受到抑制或者表達(dá)上被削弱時，胞質(zhì)中的NADPH將減少，脂肪酸的合成也將隨之減少。n因此，胞內(nèi)NADPH與乙酰CoA的水平對微生物合成GLA至關(guān)重要。誘變育種及其篩選方法誘變育種及其篩

2、選方法n目前，用于產(chǎn)GLA微生物誘變的方法主要有物理誘變和化學(xué)誘變，物理誘變包括：紫外誘變、激光誘變、低能離子注入等；常用的化學(xué)誘變方法有：硫酸二乙酯、亞硝基胍、氯化鋰和亞硝酸鹽誘變等。n然而，產(chǎn)生正突變的概率通常較小，因此需要一種簡單易行的篩選方法不僅可以減輕工作量，還可以提高篩選效率，減小盲目性。n蘇丹黑染色法篩選：其原理是菌體用蘇丹黑染色后，油脂被染成藍(lán)黑色，原生質(zhì)為淡紅色，在顯微鏡下觀察菌體的顏色，藍(lán)黑色深者說明菌體內(nèi)的油脂含量較多。n于愛群等利用蘇丹黑染色法篩選獲得株GLA產(chǎn)生菌EM10，通過搖瓶培養(yǎng)，其生物量達(dá)11.882gL，菌絲體油脂含量達(dá)18.86，進(jìn)一步鑒定該菌株，表明該菌

3、為毛霉屬。n劉陽等通過紫外-硫酸二乙酯復(fù)合誘變深黃被孢霉AS3.3410，用蘇丹黑染色初篩，得到突變株H3.3410-5，其GLA含量較原始菌株提高了14.4。n通過基因工程手段改造通過基因工程手段改造-亞麻酸生產(chǎn)菌，能大幅亞麻酸生產(chǎn)菌，能大幅度提高菌種的度提高菌種的-亞麻酸合成能力。亞麻酸合成能力。nHuangHuang等從高山被孢霉中克隆得到等從高山被孢霉中克隆得到1212和和66去飽去飽和酶編碼基因的和酶編碼基因的cDNAcDNA序列，并將它們分別克隆至序列，并將它們分別克隆至啤酒酵母中。當(dāng)表達(dá)啤酒酵母中。當(dāng)表達(dá)1212去飽和酶時，以油酸為去飽和酶時，以油酸為底物，發(fā)酵終點時其亞油酸的含

4、量達(dá)到了底物，發(fā)酵終點時其亞油酸的含量達(dá)到了2525，當(dāng)表達(dá)當(dāng)表達(dá)66去飽和酶時，以亞麻酸為底物，其發(fā)酵去飽和酶時，以亞麻酸為底物，其發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)物GLAGLA含量為含量為1010。當(dāng)共同表達(dá)這兩個酶，在不。當(dāng)共同表達(dá)這兩個酶，在不添加前體脂肪酸的條件下，添加前體脂肪酸的條件下，GLAGLA的含量也能達(dá)到的含量也能達(dá)到8 8。n花生四烯酸(簡稱AA) 屬人體不可缺少的多不飽和脂肪酸，作為合成人體前列腺素、凝血噁烷以及白三烯的前體物質(zhì)，具有廣泛的生物活性，特別對嬰幼兒的腦和神經(jīng)發(fā)育有重要影響，對人體心血管系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)具有重要的調(diào)節(jié)作用。n動物組織中花生四烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，約為0.2%，且來源非常有限；利用微生物發(fā)酵法是生產(chǎn)花生四烯酸的新途徑。 n利用腐霉(Pythium)通過發(fā)酵法生產(chǎn)的花生四烯酸(美國Martek生物科學(xué)公司)在1995年已獲得荷蘭健康部法規(guī)辦公室的安全認(rèn)可，1996 年獲得英國毒理委員會的安全認(rèn)可，對于食品工業(yè)的研究有重要價值，因此從腐霉