[01562483]高光学纯度D-乳酸重组大肠杆菌的构建及发酵工艺的研究

该项目由湖北工业大学引进高层次人才科研基金资助,总经费为25万元。聚乳酸（polylactide,PLA）是以可发酵糖为原料经生物合成前体（乳酸）再经化学聚合而成的可降解塑料。由于聚乳酸的基本原料乳酸是人体固有的生理物质,对人体无毒无害,引发了这类材料作为生物相容性医用高分子研究和引用的热潮。聚乳酸不仅具有良好的生物相容性,还具良好的机械性能和物理性能,因而它具有替代传统聚乙烯塑料的潜力,能有效解决聚乙烯对环境造成的白色污染。聚乳酸以其优异的机械性能,广泛的应用领域,显著的环境效益和社会效益被产业界认为是新世纪最有发展前途的新型材料。利用Red同源重组技术,无痕敲除野生型大肠杆菌其它竞争性代谢产物（乙醇,甲醇,琥珀酸,乙酸）的关键基因,构建了产高纯度D-乳酸的工程菌。对该菌进行代谢驯化后,在以蔗糖为碳源进行发酵时,乳酸产量可达88.15g/L,D-乳酸的光学纯度99%。发酵液中基本无杂酸等副产物生成,利于乳酸的分离。该菌为目前首个可利用蔗糖进行发酵生产D乳酸的大肠杆菌工程菌。 技术优势：利用Red同源重组技术,无痕敲除野生型大肠杆菌其它竞争性代谢产物（乙醇,甲醇,琥珀酸,乙酸）的关键基因,构建了产高纯度D-乳酸的工程菌。 工艺特色：该工程菌无外源质粒,培养过程中无需加入抗生素或诱导剂,发酵能力稳定,发酵工艺简单。该工程菌保留了野生菌可在无机盐培养生长的优点,所需营养成份简单,成本低。可充分利用蔗糖进行发酵,大大拓宽了工程菌发酵原料来源范围,为采用廉价碳源材料（甘蔗渣,糖蜜）发酵生产乳酸打下了良好的基础,具有广泛的应用前景。已完成工业化试验,适用于工业发酵和石油化工及塑料制备行业。本项目技术已在武汉三江航天固德有限公司以及山东盛泰药业有限公司应用,分别给公司带来了直接与间接的经济效益。两家公司都愿意与我单位长期合作。但是在应用的过程中,也出现了一系列的问题：放大发酵后,出现了一些底物抑制情况。我们将会在以后的研究中加以改善。