Журнал микробных и биохимических технологий

Абстрактный

Синтез полигидроксиалканоата рекомбинантной Escherichia coli JM109, экспрессирующей гены биосинтеза PHA из Comamonas sp. EB172

Лиан-Нгит Йи, Табассум Мумтаз, Митра Мохаммади, Лай-Йи Пханг, Йошито Андо, Абдул Рахим Раха, Кумар Судеш, Хидайя Ариффин, Мохд Али Хасан и Мохд Рафейн Закария

Рекомбинантная Escherichia coli JM109, несущая ген биосинтеза полигидроксиалканоата (PHA) (phaCABco) Comamonas sp. EB172, кислотоустойчивый микроб, был исследован на предмет продукции PHA из различных источников углерода. Исследование показало, что рекомбинантная E. coli JM109 имеет потенциал для использования как источников углерода на основе сахара, так и кислот для биосинтеза как сополимеров поли(3-гидроксибутирата) P(3HB), так и сополимеров поли(3-гидроксибутирата-со-3-гидроксивалерата) P(3HB-co-3HV). В экспериментах с встряхиваемой колбой штамм был способен продуцировать сополимер P (3HB-co-3HV) из смешанных органических кислот, и более высокая продуктивность была получена при использовании глюкозы по сравнению со смешанными кислотами. Однако было обнаружено, что накопление PHA было схожим, независимо от используемого источника углерода. Было обнаружено, что добавление азота в среду улучшает сухую массу клеток, но отрицательно влияет на образование 3HV при производстве сополимера. Максимальное количество мономера 3HV (3 мол. %) было получено при C/N 42,1 с использованием смешанных кислот в качестве источника углерода. В биореакторе объемом 2 л производительность и выход на основе коэффициента использования субстрата составили 0,16 г PHA/(л·ч) и 0,41 г PHA/г субстрата при C/N около 75 с использованием 20 г/л глюкозы и 0,5 г/л сульфата аммония соответственно. Полимер, полученный рекомбинантным штаммом, имел молекулярную массу в диапазоне от 8,5 x 105 до 1,4 x 106 Да. В целом, способность рекомбинантной E. coli JM109 использовать как глюкозу, так и смешанные кислоты расширила выбор субстратов для ферментации, включая возможность использования возобновляемой биомассы.