Журнал нефтяной и экологической биотехнологии

Абстрактный

Улучшение продукции рамнолипидов Pseudomonas aeruginosa DN1 с помощью метаболической инженерии в условиях различных факторов питания

Чао Хуан, Яньпэн Ли, Юэсинь Тянь, Чжидань Хао, Фулинь Чен и Яньлин Ма

Рамнолипиды являются очень перспективным классом биосурфактантов, демонстрирующих свойства, представляющие большой интерес в нескольких промышленных приложениях, но они не получили широкого распространения из-за низкого выхода и высокой стоимости производства. В этом исследовании была использована стратегия метаболической инженерии для создания сконструированных штаммов DNAB и DNC путем введения генов rhlAB и rhlC соответственно в штамм Pseudomonas aeruginosa дикого типа DN1, а также одновременно оценивалась оптимизация параметров питания, таких как источники углерода и азота, с целью повышения производительности рамнолипидов. Оба сконструированных штамма DNAB и DNC имели более высокий выход рамнолипидов, чем DN1 в тех же условиях за счет увеличения числа копий генов rhlAB и rhlC соответственно. Особое значение имели оливковое масло и нитрат натрия как оптимальный единственный источник углерода и азота по отдельности, сконструированный штамм DNAB имел самые высокие выходы рамнолипидов в 1,28 и 1,25 раза от DN1, а сконструированный штамм DNC имел самые высокие выходы рамнолипидов в 1,36 и 1,43 раза от DN1. Было обнаружено, что идеальное соотношение C/N составляет 20, что увеличивает удельную производительность рамнолипидов до 19,5 г/л и 22,5 г/л у сконструированных штаммов, что в определенной степени составляет 1,39 и 1,61 раза от штамма DN1 соответственно. Между тем, с помощью анализа ESI-MS были выявлены различия в рамнолипидах между штаммами дикого типа и модифицированными штаммами, а Rha-Rha-C10 и Rha-Rha-C10-C10 были наиболее доминирующей структурой рамнолипидов, продуцируемых модифицированными штаммами посредством изменения уровней экспрессии RhlAB и RhlC .