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羟基酪醇（HT）是一种多功能多酚，是一种强效的天然抗氧化剂。HT可以清除自由基以减少细胞的氧化，还具有抗癌、抗炎和抗微生物活性。羟基酪醇作为一种功能成分在化妆品、食品、，和营养品行业，并显示出强大的市场价值。

2023年10月，湖北大学陈守文教学团队在Green Chemistry上发表了题为“Systematic metabolic engineering of Bacillus licheniformis for hyperproduction of the antioxidant hydroxytyrosol”的研究论文。该团队以地衣芽孢杆菌为出产宿主，通过卵白质工程、道路优化、辅因子工程和补料分批发酵，以葡萄糖为碳源再行合成羟基酪醇，产量达9475 mg /L。

1.建立HT生物合成的人工途径

首先，在地衣芽孢杆菌建立羟基酪醇合成路线。通过大肠杆菌的HpaB和HpaC基因导入、Ehrlich路线引入、KivD蛋白质工程，从酪氨酸初阶，爆发113±14 mg /L的HT，从葡萄糖初阶，爆发21±4 mg/ L的HT。

2.增强莽草酸途径并阻断竞争途径以提高HT产量

多的碳通量引导至HT生产，进行了增强PEP提供、袪除反馈抑制/抑制和阻断逐鹿道路的研究。原委aroK的过表达、删除pheA和hisC，删除dhbC和dhaS， HT达到2078±121 mg /L。

3.鉴别和敲除酪醇降解途径

培育基中插足2 g/L酪醇时，DWc9n/pHY300菌株消耗110 mg/L酪醇，表明地衣芽孢杆菌不妨具有酪醇降解路线。源委一十四种脱氢酶筛选，证明adhA在酪醇降解路线中起着至关重要的功用，后续adhA敲除，HT滴度补充到2202±133 mg/L，他国酪醇积累。

4.调节糖运输系统以增加HT生产的碳通量

提高关键基因转录水平分，glcU、glcK和ptsG不同是DHT1菌株的18.8、47.4和0.22倍。变换糖转运编制降低了溢出代谢，HT产量最高3299±150 mg/L。

5. KivDVI和HpaBC表达水平的微调

差异强度的启动子调节基因kivDVI、hpaB和hpaC的表达水平，HT产量最高4650 ±229mg/L。

6. 菌株中新限速步骤的识别、消除、5L发酵

种植基中参预0.5 g/L的4-HPP时，HT滴度增补；而当补充0.5 g L−1莽草酸时，HT效价略有下落，合成4-HPP能够是DHT17中的限速步调。TyrAM53I/A354V的额外拷贝被整合到DHT17中以增强TyrAfbr的表达， 菌株DHT21发生5908±268 mg/L的HT。后来增强E4P的供应， PP途径的关头基因过表达，菌株DHT23发生6299±271 mg/L的HT。菌株DHT23在5L发酵罐中进行补料分批，24小时后发生的HT量来到9475 mg/L。

原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/gc/d3gc01773g

作者：柏树