门多萨假单胞菌NK-01合成褐藻寡糖和中长链聚羟基脂肪酸酯的代谢途径改造

门多萨假单胞菌NK-01能够在细胞内积累中长链聚羟基脂肪酸酯（PHAMCL），同时，向胞外分泌褐藻寡糖。PHAMCL是生物降解材料，具有广泛的应用价值；褐藻寡糖具有解毒、降血糖血脂、抗凝血、抗炎、免疫调节、清除自由基等作用,可作为保健食品。本项目在研究门多萨假单胞菌NK-01双产物合成代谢及其相互关系的基础上，进行代谢途径改造，致力于：（1）敲除褐藻寡糖合成途径的第一个关键酶algA,阻断褐藻寡糖的合成途径，构建PHAMCL高产合成菌；（2）敲除PHAMCL合成酶基因phaC1和phaC2，从而阻断PHAMCL的合成路线，提高褐藻寡糖的分泌量；（3）在（2）的基础上，采用自克隆方法，增加褐藻寡糖合成酶基因algA的拷贝数，进一步提高褐藻寡糖的产量。为PHAMCL和褐藻寡糖的生产奠定基础。发表论文5篇，其中SCI收录3篇。培养博士生3人，硕士生3人。

本项目开展菌株NK-01合成PHAMCL和褐藻寡糖的代谢途径改造的研究，旨在提高PHAMCL和褐藻寡糖的产量和纯度，为今后实现其产业化奠定坚实的基础。.项目完成情况：.（1）敲除门多萨假单胞菌NK-01褐藻寡糖合成途径的第一个关键酶algA, 阻断褐藻寡糖的合成途径，构建PHAMCL高产的重组菌门多萨假单胞菌；.（2）敲除门多萨假单胞菌NK-01的PHAMCL合成酶基因phaC1和phaC2，构建出阻断了PHAMCL合成途径的重组菌门多萨假单胞菌NK-01； .（3）对敲除了phaC1和phaC2的重组菌株采用自克隆方法，克隆褐藻寡糖合成途径中第一个酶基因algA，提高其拷贝数，构建出能够进一步提高褐藻寡糖产量的基因工程菌门多萨假单胞菌NK-01 ；.（4）对于构建好的基因工程菌株门多萨假单胞菌NK-01进行发酵条件的优化。包括：溶氧水平、温度、碳氮比、pH值、碳源浓度、发酵方式等。以葡萄糖为原料一步法合成褐藻寡糖，建立相应的技术方法，为微生物发酵法生产褐藻寡糖奠定基础。同时，研究重组菌门多萨假单胞菌作为发酵菌种，葡萄糖为原料发酵法合成PHAMCL的技术方法，满足科研与生产对于特殊结构PHAMCL的需求。..取得成果：..（1）阐明门多萨假单胞菌NK-01的双产物代谢途径，对于有效调控代谢过程，实现PHAMCL和褐藻寡糖的选择性可控生产具有重要意义。.（2）门多萨假单胞菌NK-01积累的PHA具有特殊的结构和性能。敲除了algA构建的门多萨假单胞菌NK-01-algA-重组菌能够在PHA高产率方面得到突破，而且重组菌具有性能稳定和所获性状不宜丢失的特点。这也是本项目的特色之一。.（3）通过敲除门多萨假单胞菌的phaC1 和 phaC2基因，对野生菌株的代谢途径进行改造，进一步自克隆algA基因，构建门多萨假单胞菌重组菌NK-01。能够得到高产的褐藻寡糖一步发酵生产菌株，具有重要的学术价值和巨大的应用价值。.（4）获得高水平研究成果，发表SCI收录论文11篇，国内核心期刊收录论文7篇，授权发明专利4项。