[00045126]γ-氨基丁酸工業生產菌代謝工程系統改造

　　γ-氨基丁酸（GABA）是神經系統中一種重要的抑制性神經遞質，具有多種生理功能，在醫藥、功能性食品和飼料添加劑領域有廣泛的應用前景。利用微生物生產GABA，是近十年來發酵工程領域的研究熱點之一，其中乳酸菌和大腸桿菌（Escherichia coli）是生物合成GABA研究中最常用的菌株。GABA是一種非蛋白氨基酸，以游離的形式存在于生物體內。動物、植物、微生物中都有GABA的存在。在畜牧養殖方面，GABA作為抑制性神經遞質，具有抗熱應激與鎮靜等作用，補充GABA可緩解動物由于熱應激引起的生長受阻、體重下降等。在飼料中添加GABA對豬、牛、雞等養殖都有促進作用。
　　本項目分別從乳酸菌和大腸桿菌出發，通過基因工程和代謝工程改造菌株，并優化菌株發酵條件和發酵策略，提高了生物合成GABA的產量和生產效率， 1 L以玉米芯水解液為碳源的培養基中的培養的L。 buchneri WPZ001細胞通過靜置發酵和靜息細胞轉化累計可得到GABA 117 g。主要創新點結論如下：發現L。 buchneri WPZ001可利用木糖或玉米芯水解液為碳源生長并通過靜置發酵高產GABA；發現E。 coli BL21（DE3）/pET20b-torA-gadB在信號肽TorA引導下可有效分泌表達GadB并可用于高效生產GABA；發現在大腸桿菌中表達Weimberg途徑可將木糖合成GABA的精簡為7步反應；E。 coli JWZ08/pWZt7-g3/pWZt7-xyl以木糖直接合成GABA產量是此前葡萄糖直接合成GABA的報道的3倍。
　　授權專利：
　　一種高產γ-氨基丁酸的發酵乳桿菌及其應用201210136696。1
　　一種產多種L 氨基酸的基因工程菌及應用 201610853074。9
　　一種高效生產γ-氨基丁酸的方法201510208490。9
　　一株利用生物質原料為碳源高產γ-氨基丁酸的乳桿菌及其應用
　　201310519881。3