面向人民生命健康，浙工大储消和教授团队高效生物合成细胞抗逆因子

依克多因是一种氨基酸衍生物，是一种高度亲水的天然细胞渗透压保护剂和稳定剂，可帮助细胞抵御高盐、低温、高温、高压、干旱、高紫外线辐射等极端条件，从而使细胞免受伤害。此外，依克多因是一种多功能活性成分，可提高皮肤细胞的免疫保护能力并增强其修复能力，被广泛应用于化妆品和药品行业。随着依克多因大规模广泛应用，其市场价值大幅增加，对依克多因的生产需求日益提高。依克多因分子中存在手性碳原子，通过化学合成不容易实现大规模生产。目前多采用生物合成的方法制备依克多因，主要是通过对能够合成依克多因的野生菌株进行发酵培养后分离提取获得依克多因，但是生产效率比较低，生产成本高。

针对上述问题，任研究园常务副主任的浙江工业大学储消和教授团队利用合成生物学技术在大肠杆菌BL21中构建依克多因生物合成的微生物细胞工厂，开发出一种高效、环境友好、高滴度生物合成依克多因的生产技术。将盐单胞菌的依克多因生物合成途径导入大肠杆菌BL21中，随后通过过量表达各种前体代谢模块，包括天冬氨酸分支、丙酮酸-草酰乙酸和谷氨酸生物合成途径模块，最后构建出高滴度的依克多因大肠杆菌重组菌株BCT08，其在发酵30h后可以产生36.5 g/L依克多因。随后通过优化补糖速度和发酵控制工艺，发酵96h后将依克多因产量提高至131.8 g/L。该研究是在低盐条件下从葡萄糖从头生物合成依克多因的巨大进步，代表了关于生物合成依克多因的最高生产水平。该依克多因生产技术具有巨大的工业应用潜力。

大肠杆菌中以葡萄糖生产依克多因的代谢通路调节

在大肠杆菌BL21 (DE3) 中从头合成依克多因

优化补糖速率生产依克多因

相关研究成果于2023年9月25日以“Highly efficient production of ectoine via an optimized combination of precursor metabolic modules in Escherichia coli BL21”为题在线发表于工程技术领域顶级期刊《Bioresource Technology》（中科院1区Top期刊， IF=11.4)。浙江工业大学为第一完成单位，储消和教授团队2016级博士研究生徐顺清和江西农业大学生物科学与工程学院张斌副教授为共同第一作者，储消和教授为通讯作者。该研究工作获得国家重点研发计划(2021YFC2101000)、国家自然科学基金（32000057、32360021）等项目的支持。

https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.129803