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Bioreactor Controls-III
13.4
野生型菌株可能无法满足大规模生产的产量需求,因此工业生产通常需要使用优于野生型的优化菌株。
有多种方法可用于改良菌株,包括分离理想的天然变异株、诱导突变以及靶向代谢工程。
在大规模乙醇生产中,改良的菌株 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 常规使用。
将野生型 Saccharomyces cerevisiae 培养物有意暴露于高浓度乙醇环境中,并在多代培养中逐步提高乙醇浓度,以施加选择性压力。
该过程能够筛选出乙醇耐受性增强且通常发酵性能也得到改善的菌株。
此外,在这些菌株中进行靶向代谢工程,可通过过表达关键的糖酵解和发酵基因(如丙酮酸激酶和乙醇脱氢酶)以及削弱竞争性副产物相关基因来提高乙醇产量。
总体而言,这些方法已提升了工业规模乙醇生产用的 S. cerevisiae 菌株。
菌株改良是工业微生物学中的一项基础策略,旨在最大限度地提高微生物生产力,尤其是因为天然分离株通常只能以极低浓度产生具有商业价值的产物。尽管优化培养基和环境条件可以提高产量,但这些调整本质上仍受该生物遗传潜力的限制。因此,研究重点转向基因修饰,以增强生物合成能力。这一过程具有迭代性:在完成基因改良后,…