天博中科院青岛能源所开发植物源杀菌剂大黄素甲醚微生物合成新技术—新闻—科学网

年夜黄素甲醚是一种已经经上市的动物源生物农药，可用在动物白粉病、霜霉病、灰霉病以及炭疽病等动物病害的防治，该项技能开发单元曾经前后荣获2014年国度科学前进二等奖以及2015年中国发现专利金奖。今朝，年夜黄素甲醚需要从中药年夜黄中提取，存于诸多毛病，如动物生长前提苛刻且迟缓、化合物品貌低分散难等，推高其出产成本的同时降低了工艺的经济性，严峻限定了年夜黄素甲醚市场推广。

哄骗基因项目技能定向改造微生物合成、代谢路子堆集方针中间体化学品，或者者基在合成生物学理念全新设计构建新的细胞工场高效出产动物源自然产品成为新的研究热点范畴。近日，青岛能源所微生物打造项目中央开发了一种全新的年夜黄素甲醚微生物发酵出产工艺，相干结果已经揭晓在代谢项目范畴权势巨子期刊Metabolic Engineering《代谢项目》。

土曲霉中有一个地曲霉素生物合成路子，年夜黄素是其要害中间体化合物。为了实现年夜黄素甲醚的土曲霉合成，该研究团队起首哄骗过表达转录调控因子GedR乐成实现了地曲霉素生物合成基因簇的激活，孕育发生了一系列年夜黄素及其下流代谢衍生物；进而经由过程要害O-甲基转移酶基因gedA的敲除了，实现了前体化合物年夜黄素的高效堆集。于此根蒂根基上，多种计谋并举挖掘年夜黄素-3-羟基-O-甲基转移酶，并经由过程体外酶活试验举行验证，终极得到了六个潜于的酶学元件；进一步经由过程代谢项目改造将候选酶基因导入高产年夜黄素的土曲霉底盘中，终极构建了年夜黄素甲醚高产的土曲霉细胞工场，并举行了百进级发酵放年夜，产量到达6.3g/L。

图1. 年夜黄素甲醚出产工艺

（A）传统动物莳植提取出产工艺；（B）新型合成生物技能构建微生物细胞工场的发酵出产工艺

该项技能初次实现了动物源杀菌剂年夜黄素甲醚的微生物高效合成，基在现阶段技能指标，只需要一个200吨的发酵罐年产量便可笼罩我国每一年莳植10万亩年夜黄的年夜黄素甲醚产能，无望实现从传统动物莳植提取到现代微生物发酵出产技能的厘革。该项技能已经经与山东鲁抗医药完成技能让渡，经由过程共建产研互助平台鞭策研究结果从试验室走向工场车间，制造年夜黄素甲醚微生物发酵出产新模式，降低成本、�첩提高产能，为市场推广开发奠基根蒂根基。更值患上一提的是，这是一个构建微生物细胞出产动物源自然产品的乐成案例，可认为动物源自然产品的微生物发酵合成提供有用自创。

青岛能源所吕雪峰研究员以及黄雪年研究员为本论文的配合通信作者，副研究员齐飞飞以及玻士研究生张伟为论文的配合第一作者。本研究得到了国度重点研发规划、国度天然科学基金、山东省人材规划及山东省重点研发规划的撑持。（文/图 齐飞飞 黄雪年）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ymben.2022.10.007

Feifei Qi#, Wei Zhang#, Yingying Xue, Ce Geng, Zhigang Jin, Jibin Li, Qiang Guo, Xuenian Huang*, Xuefeng Lu*, Microbial production of the plant-derived fungicide physcion. Metab. Eng. 74, 130-138 (2022).

专利：201910649852.6 201910650149.7 2021107066086 2021107053531 2021107072392 2021107058893

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