[发明专利]一种高产红景天苷和/或酪醇的工程菌及其应用

说明书

本发明涉及生物工程领域，具体涉及一种高产红景天苷和/或酪醇的工程菌及其应用。本发明公开了一种高产红景天苷的工程菌，它是将酿酒酵母菌中的ARO4基因编码第229位氨基酸的密码子突变为编码亮氨酸的密码子、ARO7基因第141位甘氨酸的密码子突变为编码丝氨酸的密码子、ARO3基因第222位赖氨酸的密码子突变为编码亮氨酸的密码子的重组酵母菌。本发明还公开了采用前述工程菌制备红景天苷的发酵。本发明工程菌可以高产红景天苷和/或酪醇，经济价值高，工业应用前景良好。

本申请要求于2018年09月25日提交中国专利局、申请号为201811116170.0、发明名称为“一种高产红景天苷的工程菌及其应用”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及生物工程领域，具体涉及一种高产红景天苷和/或酪醇的工程菌及其应用。

背景技术

红景天是生长在高寒无污染地带的珍稀野生植物，是我国藏族人民的习用药物，至今己有1000多年的应用历史，其具有刺激神经系统、增加工作效率、消除疲劳和预防高山症等作用，还具有保护心脑血管，神经细胞以及抗肿瘤抗辐射等功能。红景天的主要药用活性成分是红景天苷及其苷元酪醇。近年来，以红景天苷及其苷元酪醇作为主要原料生产的药剂、饮料、食品以及化妆品等产品种类越来越多，对红景天苷及其苷元酪醇的需求也越来越高。

红景天苷的苷元酪醇(Tyrosol)，其化学名称为4-(2-Hydroxyethyl)pHeno1,分子式为C₈H₁₀O₂，分子量为138.164，CAS号为501-94-0，结构式如式Ⅰ所示：

酪醇(对羟基苯乙醇)作为苯乙醇的一种衍生物，是源于橄榄油的一种天然抗氧化剂，同时具有抗疲劳、抗辐射、调节机体免疫等多种作用。除自身具有重要价值外，酪醇是合成多种有机化合物及衍生物的重要前体物质。例如，用酪醇合成的羟基酪醇和红景天苷都具有较高的药用价值，羟基酪醇的抗氧化性强于酪醇，在医药和功能食品方面应用广泛。

红景天苷(Salidroside)的化学名称为2-(4-hydroxypHenyl)ethyl-β-D-glucopyranoside，分子式为C₁₄H₂₀O₇，分子量为300.304，CAS号为10338-51-9，结构式如式Ⅱ所示：

目前，红景天苷及其苷元酪醇的主要生产途径是从红景天植株中提取。然而，由于自然生长的红景天植物资源稀有，人工栽培的红景天植物的成本也较高，并且，其红景天苷含量较低，如最常用的高山红景天和大花红景天中红景天苷的含量仅有0.5％-0.8％，提取的成本高，效率低。而化学合成工艺过程长不易操作控制，成本高，难以实现产业化；植物组织培养反应周期长，效价较低。生物合成对自然环境的依赖较小，有可能克服从红景天苷植物中提取红景天苷及其苷元酪醇存在的上述问题。

酪醇的生物合成来说，以大肠杆菌为载体进行生产受到大肠内毒素挑战。而以酿酒酵母为载体的合成中，在缺省培养条件下，酪醇的浓度只能达到1.326g/L。

红景天苷的化学合成工艺过程长不易操作控制，成本高，难以实现产业化；已经发现的功能微生物转化效率较低，需要添加外源底物；植物组织培养反应周期长，效价较低；在已经人工构建好的大肠杆菌生物合成途径中，红景天苷的产物浓度较低。