玫瑰酵母

玫瑰酵母

玫瑰酵母,一種產玫瑰精油的功能型酵母菌。

為了實現玫瑰精油等化合物的替代生產,中國科學院天津工業生物技術研究所張學禮研究員和戴住波研究員等研發人員,以天然玫瑰精油的發酵生產為案例,首先在釀酒酵母中篩選到代謝截流效果顯著優於經典動態調控啟動子ERG1的功能元件——麥角固醇生物合成途徑中的ERG7啟動子元件。通過ERG7啟動子的套用,以及玫瑰醇生物合成模組的表達和最佳化,最終獲得讓玫瑰醇產量達6克/升的工程菌。
在此基礎上,香葉醇-玫瑰醇合成模組、橙花醇合成模組被整合到同一底盤菌株中,創建了國際上首個同時生產天然玫瑰精油三種主要單萜組分的“玫瑰酵母”菌株:Rose-Yeast 1.0。在搖瓶發酵中,該菌株單萜總產量達到120 mg/L,組分比例為玫瑰醇 (62 %)、香葉醇 (27 %)和橙花醇 (10 %),與天然大馬士革玫瑰精油中三種組分的比例接近,在國際標準認證ISO 9842, 2003範圍內。Rose-Yeast 1.0在5 L發酵罐中混合精油產量能達到5 g/L,預計未來綜合成本將節約90 %(其中土地成本節約97 %、人力節約99 %、時間節約98 %)。
科研團隊還將研發策略進行拓展,開發了高產單萜和倍半萜的平台酵母,使目標產物產量得到大幅提升。該研究為實現玫瑰精油等植物揮發性萜類的高效異源生物合成奠定了基礎。

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