南方农业学报

作者：左梦娜, 何佳宁, 尹千禧, 王凤梅, 马利兵,

关键词：酿酒酵母, 牛, 乳糖脱氢酶A基因(LDHA), 乳酸, 发酵,

【目的】探究转牛乳酸脱氢酶A基因(LDHA)酿酒酵母发酵制备食品级乳酸的可行性,为采用转基因商业酿酒酵母规模化制备乳酸提供技术支撑。【方法】从NCBI网站检索牛LDHA基因编码序列,并将编码序列中的同义密码子替换为酿酒酵母偏好密码子,经人工合成后导入酿酒酵母表达载体pAUR123,再将重组表达载体p AUR123-LDHA导入商业化酿酒酵母EC1118株,采用Aureobasidin A筛选转基因酿酒酵母。将转基因及非转基因酿酒酵母EC1118株分别接种于含200 g/L葡萄糖的YPD液体培养基中连续培养5 d,期间检测2组酿酒酵母的LDHA活性及其发酵产乳酸能力,以评估转牛LDHA基因酿酒酵母发酵制备乳酸的可行性。【结果】牛LDHA基因编码序列长1170 bp,共编码389个氨基酸残基;以酿酒酵母偏好密码子替换牛LDHA基因编码序列中的同义密码子,其替换率高达58.35%。牛LDHA在酿酒酵母中的预计半衰期>20 h,其二级结构富含α-螺旋和无规则卷曲。替换后的牛LDHA基因编码序列由表达载体pAUR123携带导入酿酒酵母中,经Aureobasidin A筛选获得1株转基因酿酒酵母菌株,命名为EC1118-LDHA。转基因酿酒酵母EC1118-LDHA株以200 g/L葡萄糖为碳源,发酵24 h后的LDHA活性达4.7±1.2 mU/mg,发酵2~3 d后约制备出30 g/L乳酸,同时产生约70 g/L乙醇,乳酸产出率约为0.15 g/g葡萄糖。【结论】将替换酿酒酵母偏好密码子后的牛LDHA基因编码序列导入酿酒酵母中能成功构建转牛LDHA基因酿酒酵母,牛LDHA基因的导入不会影响商业化酿酒酵母的发酵能力,且赋予了酿酒酵母以200 g/L葡萄糖为碳源约制备出30 g/L乳酸的能力。因此,采用转牛LDHA基因酿酒酵母制备食品级乳酸完全可行。

来源：2023年第12期

《南方农业学报》期刊编辑部

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