| 优化前体供给与细胞膜通透性强化大肠杆菌合成麦角硫因 |
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| 引用本文： | 陈佳敏,王阳,堵国成,康振.优化前体供给与细胞膜通透性强化大肠杆菌合成麦角硫因[J].食品与生物技术学报,2022,41(8):43-52. |
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| 作者姓名： | 陈佳敏 王阳 堵国成 康振 |
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| 作者单位： | 江南大学 生物工程学院，江苏 无锡 214122; 江南大学 未来食品科学中心，江苏 无锡 214122;江南大学 糖化学与生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122; 江南大学 未来食品科学中心，江苏 无锡 214122;江南大学 生物工程学院，江苏 无锡 214122; 江南大学 糖化学与生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122; 江南大学 未来食品科学中心，江苏 无锡 214122 |
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| 摘 要： | 麦角硫因（Ergothioneine，ERG）具有抗氧化、抗炎、辐射保护等多种生理功能，广泛应用于食品、医药和化妆品领域。微生物发酵生产麦角硫因具有极大潜力，然而，由于工程菌株前体供应不充足等因素，麦角硫因的发酵质量浓度以及生产强度低下。作者旨在探究麦角硫因生产不同阶段中的前体限制，并通过优化前体供应解除限制，进而提高大肠杆菌麦角硫因合成能力。在证明组氨酸是限制麦角硫因合成的关键因素基础上，通过优化组氨酸供给，麦角硫因在摇瓶水平的发酵质量浓度达到175.81 mg/L；通过正交试验组合优化了半胱氨酸、柠檬酸铁胺和维生素B6的添加量，发酵质量浓度提高至182.61 mg/L；通过优化甲基供体的添加（1.5 g/L甲硫氨酸与0.6 g/L甜菜碱）以及通过添加0.2 g/dL的CaCl2提高细胞膜通透性，麦角硫因的发酵质量浓度最终提高至243.06 mg/L。采用分批补料发酵培养108 h后，麦角硫因在3 L发酵罐上的发酵水平达到2.01 g/L，生产强度为18.61 mg/（L·h），为麦角硫因的规模化工业生产奠定了基础。
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| 关 键 词： | 麦角硫因 大肠杆菌 前体供应 外源添加 发酵优化 |
Enhancement of Ergothioneine Synthesis in Escherichia coli via Optimization of Precursor Supply and Cell Membrane Permeability |
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| CHEN Jiamin,WANG Yang,DU Guocheng,KANG Zhen.Enhancement of Ergothioneine Synthesis in Escherichia coli via Optimization of Precursor Supply and Cell Membrane Permeability[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2022,41(8):43-52. |
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| Authors: | CHEN Jiamin WANG Yang DU Guocheng KANG Zhen |
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| Affiliation: | School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; The Science Center for Future Foods, Jiangnan University, Wuxi 214122, China;Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; The Science Center for Future Foods, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; The Science Center for Future Foods, Jiangnan University, Wuxi 214122, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | ergothioneine Escherichia coli precursor supply exogenous addition fermentation optimization |
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