植物血红蛋白

食品级血红素蛋白

利用谷氨酸棒杆菌高水平生产植物血红蛋白，可作为食品添加剂替代动物来源血红素蛋白。

Zhong-Shi, Zhang · 高宁 · Zhou, Yingyu · Ni, Xiaomeng · Chen, Jiuzhou · 刘姣 · Zhou, Wenjuan · 郭璇 · Xin, Bo · 申雁冰 · Yun-yu, Wang · 郑平 · 孙继斌

Biotechnology for Biofuels and Bioproducts 2023

参数信息

血红蛋白含量

20 %

表达水平提升倍数

3.45

表达水平提升倍数

12.2

技术优势

含量达到总蛋白20%

通过密码子优化、启动子工程和质粒拷贝数改造的组合策略，血红蛋白在细胞内积累到占可溶性总蛋白的约20%，降低了生产成本。

食品级诱导剂

利用基于丙酸盐和葡萄糖酸盐的天然诱导系统替代IPTG等有毒诱导剂，避免使用有毒化学物质，满足食品安全要求。

产量提升3.45倍

通过饱和同义突变N端编码序列并结合荧光高通量筛选，获得血红蛋白表达水平提高1.66至3.45倍的变体，增强生产性能。

启动子工程提升12.2倍

对启动子进行改造，使血红蛋白表达水平提高2.2至12.2倍，进一步优化了生产菌株。

应用场景

• 人造肉着色与风味：替代动物血红蛋白，提供人造肉所需的色泽和风味。
• 食品级蛋白发酵：使用食品级诱导剂和GRAS菌株，生产安全的食品添加剂。
• 微生物细胞工厂：将谷氨酸棒杆菌改造为高效生产植物血红蛋白的细胞工厂。
• 血红蛋白生物制造：通过多策略组合实现血红蛋白的高水平生物制造。