酿酒酵母高效合成名贵香料原料

本文转自:中国科学报

中科院大连化学物理研究所

酿酒酵母高效合成名贵香料原料

本报讯(见习记者孙丹宁)近日,中科院大连化学物理研究所研究员周雍进团队在天然产物萜类合成生物学研究中取得新进展。该团队在酿酒酵母中构建并优化了二萜香紫苏醇生物合成途径,通过全局调控中心代谢途径,实现了香紫苏醇的高效合成。相关成果发表于《代谢工程》。

龙涎香是重要的名贵香料,其实质是抹香鲸肠内分泌物的干燥品。研究发现,以植物香紫苏中二萜化合物香紫苏醇为原料,可以合成龙涎香的组分之一龙涎香醚。目前,香紫苏醇的获取方法主要是从香紫苏中提取,由于植物成分复杂,分离纯化困难,培育种植受地理、气候等因素影响,制约了香紫苏醇的稳定供应。构建微生物细胞工厂,通过引入异源萜类合成途径并改造内源代谢途径,有望实现高值萜类化合物高效合成。

本研究以酿酒酵母为细胞工厂,通过系统改造其中心代谢,实现了以葡萄糖为原料高效合成香紫苏醇,产量达到11.4克/升,为目前已有报道的二萜类最高产量。此外,为简化细胞催化剂构建流程,本研究发展了代谢切换策略,将前期构建的高产脂肪酸菌株Y&Z036快速切换为香紫苏醇合成细胞工厂,减少了18个基因操作步骤,缩短了细胞工厂的构建时间。

本研究还借助转录组学和代谢流分析技术,揭示了二萜高效合成菌株的代谢流调控规律,为构建高效萜类合成细胞工程提供了理论指导。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.ymben.2022.11.002

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