【寧夏大學新聞中心訊 生命與食品學部】近日，寧夏大學/天津大學王智文團隊在農業和食品化學領域期刊《Journal of Agriculture and Food Chemistry》（一區TOP，2024 IF：5.7）上發表封面論文，基于基因組尺度網絡模型模擬分析了不同溶氧條件下谷氨酸棒桿菌合成5-ALA的最優代謝通量分布，結合代謝工程首次實現了谷氨酸棒桿菌微好氧條件下5-ALA的生物合成。

該研究基于谷氨酸棒桿菌基因組尺度代謝網絡模型iCW773，模擬分析了不同的溶氧條件下5-ALA的得率和代謝途徑，發現在微好氧和好氧條件下5-ALA的最大理論得率一致。而厭氧或微好氧發酵在工業應用中具有顯著的優勢，可降低了發酵過程中曝氣和攪拌等成本。且微好氧5-ALA生物合成過程中，可固定CO₂，助力碳中和?；诰W絡模型的途徑設計與分析，作者采用多種代謝工程策略來增強5-ALA的合成，包括通過融合表達關鍵酶SucCD和HemA以改善底物通道，組合優化C3-C4途徑通量、輔因子CoA和TCA氧化臂關鍵酶基因表達水平等強化琥珀酰輔酶A的供給。最后在微好氧條件下補料分批發酵，5-ALA產量達3.8 g/L，表明谷氨酸棒桿菌微好氧合成5-ALA的潛力。

該研究得到了國家自然科學基金項目、寧夏回族自治區重點研發計劃項目和中央引導地方科技發展專項的資助。寧夏大學生命科學學院科研助理趙俊桃和天津大學化工學院博士研究生薄泰東為論文第一作者，寧夏大學生命科學學院王智文教授為通訊作者。

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jafc.4c10853

（編輯：王文娣）