D-泛醇生产菌株

补料分批产13.2 g/L

经系统代谢工程改造的大肠杆菌首次实现从葡萄糖和3-氨基丙醇从头合成d-泛醇，摇瓶产量较初始提高46倍，补料分批发酵滴度达13.2 g/L，为工业绿色生产奠定基础。

周俊萍 · Zhang, Zheng · Xinyuan, Xin · Yinan, Xue · Yihong, Wang · Xueyun, Feng · 张博 · Man, Zhao · 柳志强 · 郑裕国

Green Chemistry 2025

参数信息

d-泛醇滴度

13.2 g L−1

d-泛解酸滴度

24.1 g L−1

摇瓶d-泛醇产量

1469.3 mg L−1

相对野生型PS产量提高倍数

3.77

发酵优化后d-泛醇产量

184.2 mg L−1

优化前d-泛醇产量

31.6 mg L−1

技术优势

产量目前最高

补料分批发酵d-泛醇滴度13.2 g/L，d-泛解酸滴度24.1 g/L，均为生物法合成报道最高值。

替代化学拆分

从葡萄糖和3-氨基丙醇直接发酵合成d-泛醇，避免dl-泛解酸内酯的酶法消旋步骤。

突变酶提高3.77倍

理性设计泛酸合成酶突变体M3（F62L/R123Q/R189I），破坏R123/R189与β-丙氨酸羧基的氢键网络，对3-氨基丙醇的催化效率提升3.77倍。

应用场景

• 微生物发酵：用葡萄糖直接发酵生产d-泛醇，替代化学合成路线。
• 代谢工程：展示多靶点系统改造（丙酮酸库、辅因子、蛋白工程）提升目标产物滴度的策略。
• 生物制造：实现d-泛醇的绿色生物制造，补料分批滴度13.2 g/L具备工业潜力。
• 化妆品原料：为化妆品行业提供生物来源的d-泛醇，避免化学合成杂质。