小麦麸皮发酵产琥珀酸放线杆菌的代谢调控研究

以小麦麸皮发酵制备琥珀酸为目的，产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes为对象，对其进行代谢调控研究。通过对菌株代谢网络分析，结合小麦麸皮水解液木糖含量高的特征，针对其发酵过程H供体不足和木糖代谢速率低的核心问题，分别进行以增加HMP/EMP途径流量分配比为主体的H供体平衡代谢调控研究，以及木糖代谢限速酶-木酮糖激酶酶活调控研究，实现其总体代谢平衡并高产琥珀酸。通过对转氢酶（Trh）、6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PDH）基因研究，探索其酶活对H供体代谢平衡的影响，实现HMP/EMP代谢流的有效调控；细化研究木糖代谢网络和代谢机理，分析木酮糖激酶基因，优选木酮糖激酶激活剂及抑制剂，建立木糖代谢流有效介入HMP途径的方法，改善五、六碳糖共发酵的协调性。预期本项目研究可为小麦麸皮发酵制备琥珀酸提供基础技术支持，对提升小麦加工行业核心竞争力意义重大。

（1）任务书摘要：.以小麦麸皮发酵制备琥珀酸为目的，产琥珀酸放线杆菌 Actinobacillus succinogenes为对象，对其进行代谢调控研究。通过对菌株代谢网络分析，结合小麦麸皮水解液木糖含量高的特征，针对其发酵过程 H供体不足和木糖代谢速率低的核心问题，分别进行以增加 HMP/EMP途径流量分配比为主体的 H 供体平衡代谢调控研究，以及木糖代谢限速酶-木酮糖激酶酶活调控研究，实现其总体代谢平衡并高产琥珀酸。通过对转氢酶（Trh）、6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PDH）基因研究，探索其酶活对 H 供体代谢平衡的影响，实现 HMP/EMP 代谢流的有效调控；细化研究木糖代谢网络和代谢机理，分析木酮糖激酶基因，优选木酮糖激酶激活剂及抑制剂，建立木糖代谢流有效介入 HMP途径的方法，改善五、六碳糖共发酵的协调性。预期本项目研究可为小麦麸皮发酵制备琥珀酸提供基础技术支持，对提升小麦加工行业核心竞争力意义重大。.（2）总结摘要.琥珀酸是未来最为重要的平台化学品之一，基于可再生原料发酵制备琥珀酸一旦应用实践，必将构建一个崭新的基础化学品生物炼制绿色平台，基于此，本项目开展了大量的菌株代谢调控及选育研究，有效提升了菌株代谢琥珀酸产量，改善了菌株代谢平衡，总体效果良好。下一步将继续拓展研究，期望将菌株推向工业生产。