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近日,中國科學(xué)院昆明植物研究所功能基因組學(xué)與利用團隊黃俊潮研究組在玉米黃素生物合成研究中取得新的進展,在鞘氨醇單胞菌菌株上實現(xiàn)遺傳操作,獲得高產(chǎn)玉米黃素的安全工程菌株。
玉米黃素是光合生物重要色素,具有保護細胞免受高光損傷的作用。玉米黃素也是視網(wǎng)膜黃斑重要色素,具有保護眼睛、維護視覺和認知等功能。人和動物自身不能合成玉米黃素,蔬菜和水果是玉米黃素的主要來源,但人體每天數(shù)毫克的需求量難以從只含微克量水平的食物中得到。
研究人員對分離到一株新的能合成和積累念珠藻黃素(玉米黃素的羥化衍生物)的鞘氨醇單胞菌進行全基因組測序及基因功能分析,解析了該菌類胡蘿卜素合成的途徑,用化學(xué)誘變劑處理該菌得到只積累玉米黃素的突變株,并通過多個環(huán)節(jié)的代謝工程改造最終獲得遺傳穩(wěn)定的DIZ工程菌株,該菌株經(jīng)培養(yǎng)優(yōu)化后可實現(xiàn)發(fā)酵罐培養(yǎng)4天,得到每升培養(yǎng)物含479毫克的玉米黃素以及22克胞外多糖。由于鞘氨醇單胞菌是普遍認為安全的菌株,已用于工業(yè)化生產(chǎn)多用途的胞外多糖,所以此次在鞘氨醇單胞菌菌株上獲得高產(chǎn)玉米黃素安全工程菌株,有望解決目前玉米黃素供不應(yīng)求、價格高等問題。(云南日報 記者季征)
