烯酰还原酶基因的替换对裂殖壶菌合成二十碳五烯酸的影响

二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid,EPA）因具有调节血脂、降低纤维蛋白、预防心血管疾病以及抗炎抗过敏的生理功能,被广泛应用于食品、医疗、化妆品以及饲料添加等领域。目前,EPA的需求日益增加,但是富含多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids,PUFAs）的鱼油等自然资源逐渐匮乏,利用改造的微生物菌种发酵生产EPA的方式成为主要趋势。本研究利用同源重组技术将Shewanella sp. SCRC2738的烯酰还原酶基因（enoyl-reductase,sh-ER）分别敲入Schizochytrium limacinum SR21的ORFB-ER和ORFC-ER基因中,调控多不饱和脂肪酸合成的偏好性以提高EPA的产量。研究表明,sh-ER替换ORFB-ER基因的重组菌株（B-sh-ER）中EPA含量提高了85.7%,聚酮合酶（polyketide synthases,PKS）途径相关基因转录水平明显上调。而sh-ER替换ORFC-ER基因的重组菌株（C-sh-ER）中PUFAs合成基本不变。在5 L发酵罐中放大培养后,B-sh-ER重组菌株总油脂提高28.7%,达到73.2 g/L;EPA产量提高71.6%,达到732.4 mg/L。本研究为促进裂殖壶菌PUFAs高产提供了新的策略,同时也为调控裂殖壶菌合成EPA提供了新的视角。