芽孢杆菌产高光学纯L-乳酸的关键酶基础研究

乳酸是一种重要的多用途有机酸，广泛应用于医药、纺织、化妆品和食品等领域。光学纯的L-乳酸是近年来迅速发展起来的生物塑料─聚乳酸的主要前体。乳酸的生产方法有化学合成法和微生物发酵法，微生物发酵法是目前乳酸生产的主要方法。本课题组已获得一株产高光学纯L-乳酸的耐热芽孢杆菌(Bacillus sp. 2-6)，该菌所产L-乳酸的光学纯度达99%以上，能够实现开放式发酵。前期采用Solexa技术对该菌基因组测序，注释得到三个与乳酸代谢相关的关键酶：NAD依赖型L-乳酸脱氢酶，NAD依赖型D-乳酸脱氢酶和乙醇酸氧化酶。本申请拟在前期研究的基础上，以产高光学纯L-乳酸的该耐热芽孢杆菌为研究对象，克隆表达关键酶基因，分离纯化乳酸代谢关键酶，将胞外基本酶学性质研究与胞内关键蛋白表达情况分析相结合，探讨高光学纯乳酸的生成机理，为该菌株在高光学纯L-乳酸生产中的应用提供理论依据。

乳酸是一种重要的多用途有机酸，广泛应用于医药、纺织、化妆品和食品等领域。光学纯L-乳酸是近年来迅速发展起来的生物塑料─聚乳酸的主要前体。以本课题组以已获得的一株产高光学纯L-乳酸的耐热芽孢杆菌(Bacillus sp. 2-6)为研究对象，构建了Bacillus sp. 2-6的遗传操作系统；从基因序列，酶的催化效率等方面对与乳酸代谢相关，且影响乳酸光学纯度的关键酶基因进行比较分析，初步揭示影响菌株生成高光学纯乳酸的原因，为该菌株在高光学纯L-乳酸生产中的应用提供理论依据。