昆明植物所实现用工业微生物生产玉米黄素

近日，中国科学院昆明植物研究所功能基因组学与利用团队黄俊潮研究组在玉米黄素生物合成研究中取得新的进展，在鞘氨醇单胞菌菌株上实现遗传操作，获得高产玉米黄素的安全工程菌株。

玉米黄素是光合生物重要色素，具有保护细胞免受高光损伤的作用。玉米黄素也是视网膜黄斑重要色素，具有保护眼睛、维护视觉和认知等功能。人和动物自身不能合成玉米黄素，蔬菜和水果是玉米黄素的主要来源，但人体每天数毫克的需求量难以从只含微克量水平的食物中得到。

研究人员对分离到一株新的能合成和积累念珠藻黄素（玉米黄素的羟化衍生物）的鞘氨醇单胞菌进行全基因组测序及基因功能分析，解析了该菌类胡萝卜素合成的途径，用化学诱变剂处理该菌得到只积累玉米黄素的突变株，并通过多个环节的代谢工程改造最终获得遗传稳定的DIZ工程菌株，该菌株经培养优化后可实现发酵罐培养4天，得到每升培养物含479毫克的玉米黄素以及22克胞外多糖。由于鞘氨醇单胞菌是普遍认为安全的菌株，已用于工业化生产多用途的胞外多糖，所以此次在鞘氨醇单胞菌菌株上获得高产玉米黄素安全工程菌株，有望解决目前玉米黄素供不应求、价格高等问题。（记者 季征）