创建酿酒酵母细胞工厂发酵生产广藿香醇

广藿香醇是存在于中药广藿香挥发油中的一种重要倍半萜类化合物,被认为是广藿香油药理功效和香味的主要贡献成分,具有抗菌、抗肿瘤和抗氧化等多种生物学活性.目前,全球广藿香醇及其混合精油需求量大,传统植提法存在浪费土地,污染环境等诸多问题,因而亟需一种新的方法高效、低成本的生产广藿香醇.为了拓宽广藿香醇的生产方式,实现在酿酒酵母中异源生产广藿香醇,该研究首先将来源于广藿香Pogostemon cablin的广藿香醇合酶(PS)基因进行密码子优化后置于诱导型强启动子GAL1下,转入萜类底盘菌YTT-T5,成功获得可发酵生产(4.0±0.3)mg·L-1广藿香醇的工程菌PS00.为了提高转化率,采用了蛋白质融合手段将丹参来源的SmFPS基因与PS基因进行融合,广藿香醇摇瓶产量提高25倍,达(100.9±7.4)mg·L-1.在此基础上,进一步优化融合基因的拷贝数,广藿香醇的产量提升了90％,达到(191.1±32.7)mg·L-1.最终通过发酵工艺优化,该菌在精确发酵体系中广藿香醇产量能达到2.1 g·L-1,为目前报道最高水平.该研究为广藿香醇的绿色生产提供了重要基础.