麦角硫因高效生物制造研究取得进展
2025/11/07
麦角硫因是具有抗氧化、抗炎和抗衰老活性的稀有氨基酸,在食品、化妆品及医药等领域展现出应用前景。相比于传统从食用真菌中提取方式,微生物发酵法具有绿色、可持续和规模化生产的潜力。然而,发酵生产麦角硫因受限于产量低和成本高等问题。
近日,中国科学院天津工业生物技术研究所研究员张燕飞与中国科学院院士赵国屏研究团队,在微生物发酵合成麦角硫因方面取得进展。研究团队在大肠杆菌中集成了甜菜碱驱动的甲基供给模块和无机硫模块,建立了低成本、高产量的麦角硫因生物制造新体系,实现了发酵过程中对昂贵氨基酸外源补充的完全替代。该体系建立了不依赖氨基酸前体添加的高产麦角硫因细胞工厂,产量达到目前文献报道最高水平(7.2 g/L),为麦角硫因绿色、低成本工业化生产奠定了基础。
团队引入来自Neurospora crassa的Egt1基因和Mycobacterium smegmatis的EgtD及EgtE基因,在大肠杆菌中构建了麦角硫因合成途径。为替代甲基供体,团队进一步引入Thioclava nitratireducens来源的BHMT基因,利用甜菜碱作为甲基供体,构建了高效的甲基循环模块,使麦角硫因产量提升57%。同时,为避免发酵过程中外源添加半胱氨酸并缓解胞内半胱氨酸积累带来的代谢压力,团队引入无机硫利用途径,通过过表达来自厌氧细菌的EanB基因,构建了以无机硫、L-组氨酸与甜菜碱为底物的麦角硫因发酵合成体系。优化后,摇瓶发酵麦角硫因产量达456±9mg/L;在进一步优化组氨酸合成、解除甲硫氨酸反馈抑制、增强麦角硫因转运后,产量提升至1206±50mg/L;最终在5L发酵罐补料发酵中达到7.2g/L。
该研究为麦角硫因工业化低成本生产提供了新方案,建立了可拓展的甲基-硫协同代谢平台,为多种含甲基和含硫天然产物的规模化绿色制造提供了技术支撑。
相关研究成果在线发表在《生物技术趋势》(Trends in Biotechnology)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等的支持。
高效合成麦角硫因细胞工厂策略
麦角硫因合成中基于甜菜碱的甲基循环供给系统
文章来源天津工业生物技术研究所,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
第五届传感、测量、通信与物联网技术国 42
-
2026年9月优质国际学术会议推荐 263
-
2026年第15届计算与模式识别国际 212
-
2026年第二届计算机视觉与机器学习 2124
-
2026年无人机遥感与人工智能国际会 472
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 3740
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 3525
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 8084
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 3712
-
第三届国际会议语言学、心理学与创意教 08-07
-
2026年建筑科学、材料工程与可持续 08-07
-
2026年国际会议金融科技、市场营销 08-07
-
第三届国际社会科学与文化研究会议平行 08-07
-
ICSSCS 2026 - 子论坛: 08-07
-
第三届社会科学与文化研究国际会议平行 08-07
-
2026 JCR影响因子正式发布1135
-
中国科协发布2025年《重要学术1583
-
2026年新锐分区(原中科院期刊8243
-
2025年两院院士增选有效候选人6001
-
好学术:科研网址导航|学术头条分7917
-
2025年国际期刊预警名单发布!8062
-
2025年中科院期刊分区表重磅发28351
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提9122
-
清华大学计算机系高性能所获得IE07-31
-
北京大学生命科学学院伊成器课题组07-31
-
北京大学罗欢、李阿明、方方课题组07-31
-
北京大学生命科学学院郭强团队与合07-31
-
清华大学集成电路学院任天令团队合07-31
-
清华大学5位清华人当选“202607-31
-
研究揭示热带雨林优势树种望天树幼07-31
-
中华普通外科杂志编辑部 21527

-
第四军医大学西京医院放疗科 18679

-
武汉工程大学 21533

-
北京艾尚国际展览有限公司 8496

-
中国国际科技会议中心 21790

-
教育部教学仪器研究所 21815

-
湖北研学博科文化传播有限公司 8596

-
中国医学科学院药物研究所 21868

-
WWX 23500

-
南京财经大学马克思主义学院 21448

-
福建师范大学 21715

-
德国哥廷根大学 理论与应用信息研 21657

-
北京大学中文系 18713

-
世纪昌杰(北京)信息咨询有限公司 8923

-
圣美精密有限公司 18643

-
中科国鼎数据科学研究院 8602

-
GTCbio 2558

-
北京华汽工程技术研究院 8519

-
武汉理工大学 8888

-
大连四叶草会展有限公司 8707





















315









































