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赤藓糖醇(1,2,3,4-丁四醇)广泛存在于真菌、地衣及葡萄等水果中,其甜度约为蔗糖的70%-80%,它作为低热量的甜味剂被广泛运用在食品、医药品、保健品等行业。赤藓糖醇生产方法分为:化学合成法、生物抽提法、和微生物发酵法。化学法对环境污染性高、成本高难以实现工业化,所以微生物发酵产赤藓糖醇为目前主要的生产方法。解脂假丝酵母和木兰假丝酵母为生产赤藓糖醇的主要菌株,但酵母菌发酵产赤藓糖醇存在着一些问题:耐糖性低、转化率低、发酵周期长、发酵温度低等。本研究基于赤藓糖醇在菌体内代谢途径,从大肠杆菌BW25113和木兰假丝酵母的基因组中分别克隆赤藓糖磷酸酶(yidA)和赤藓糖还原酶(ER)的基因,选取大肠杆菌载体pZE12-luc,构建了两株不同连接顺序的基因工程菌。针对于赤藓糖醇诱导表达后大部分于包涵体形式存在的问题,进行了与分子伴侣共表达的研究,并进行了诱导发酵的条件研究。主要工作如下:1、构建大肠杆菌pZE12-luc-yidA-ER和pZE12-luc-ER-yidA,并进行诱导发酵,发酵液处理后经高效液相色谱(HPLC)分析。结果显示发酵液中有赤藓糖醇生成,但是产量较低。经SDS-PAGE分析发现ER多以包涵体形式存在进而造成赤藓糖醇产量较低。2、构建分子伴侣的大肠杆菌表达质粒pCS27-IbpA,并与ER单基因质粒pZE12-luc-ER进行共表达,得到双质粒共表达的阳性克隆菌,经诱导表达后进行SDS-PAGE分析,结果表明ER可溶性蛋白增多,分子伴侣起到帮助蛋白折叠翻译的作用。3、将质粒pCS27-IbpA分别与pZE12-luc-yidA-ER和pZE12-1uc-ER-yidA进行共表达,将得到的基因工程菌进行发酵。分子伴侣质粒与pZE12-luc-yidA-ER共表达得到菌株发酵产物中赤藓糖醇的含量比未共表达前提高了271.22%;分子伴侣质粒与pZE12-luc-ER-yidA共表达得到菌株发酵产物中赤藓糖醇的含量比未共表达前提高了308.42%。为进一步提高赤藓糖醇的产量,对质粒pCS27-IbpA和pZE12-luc-ER-yidA共表达菌株的发酵诱导条件进行了正交分析,获得了理想的诱导条件,使其产量再提高7.4%。