不同发酵条件对共轭亚油酸异构酶表达的影响文献综述

 2022-08-07 09:57:27

不同发酵条件对亚油酸异构酶表达的影响

摘要:亚油酸异构酶(Linoleic acid isomerase,简称LAI)是一种以亚油酸(Linoleic acid, LA)为天然底物的异构酶类。亚油酸异构酶可以专一性地将LA催化转化为单一的可以发挥其作用的共轭亚油酸(conjugated linoleic acid, CLA),克服了化学法催化合成CLA的缺点。利用基因工程菌诱导产LAI可以克服天然微生物产LAI的缺点即其生产的苛刻的厌氧条件。但是利用基因工程的方法生产的LAI表达量不高,酶活较低,需要改变发酵条件如控制PH,温度、接种量、底物量来改善这种现状。

关键词:共轭亚油酸 亚油酸异构酶 基因工程菌 发酵条件

  1. 引言

CLA是一组十八碳共轭二烯酸的统称,主要存在于反刍动物牛和羊的肉制品和奶制品中。已经有许多文献报道CLA含有丰富的营养价值和药用价值。由于化学合成CLA异构体的组成复杂,现在生物合成CLA单体正受到广泛关注。

而LAI是生物合成CLA的关键酶,它能够将LA转化为CLA。人们最早发现LAI存在于溶纤维丁酸弧菌中,后来发现一些兼性厌氧微生物也具有将亚油酸转化为CLA的能力,如瘤胃菌、乳酸菌、丙酸菌等[1]

Chin[3]等成功地从溶纤维丁酸弧菌中纯化出一种异构酶,此酶可将LA转化为 CLA;Shantha[4]等人发现发酵乳中CLA的含量较原料乳高,由此开始了乳酸菌亚油酸异构酶的研究;之后Pariza[5]等人发现一种含有LAI的乳酸杆菌能将LA转化为CLA;2001年,Jun Ogawa[6]等对嗜酸乳杆菌转化LA为CLA的机理进行了研究,首次揭示了亚油酸异构酶的催化过程。

  1. 基因工程菌生产CLA的现状

直接利用天然产LAI的微生物催化,其苛刻的厌氧条件,制约了进一步应用于大规模的工业化生产。用天然提纯的酶催化,LAI为胞内酶,又定位在细胞壁上,存在酶难以分离的特点,也限制了酶的应用。然而通过基因工程的手段,可将产生CLA的关键酶基因整合至易于培养的工程菌株中,重组LAI体外的表达,并提高LAI的酶活性,可利于规模化生产LAI,成为新的研究方向。

目前,主要有原核和真核两种表达系统[2]

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