外源基因表达对解脂亚罗酵母糖醇代谢影响的初步研究

周芸琪，李红娇，李克文，郭蓓，裴疆森*

1(中国食品发酵工业研究院有限公司，北京，100015)2(保龄宝生物股份有限公司，山东 禹城，251200)3(北京农学院 生物与资源环境学院，北京，102206)

赤藓糖醇广泛存在于酵母、蘑菇、藻类等微生物和多种水果中，作为四碳多元醇甜味剂，具有一定的抗氧化活性且热量低、无吸湿性、稳定性高[1]。赤藓糖醇在人体代谢中不改变血糖和胰岛素水平[2]，作为功能性代糖更适合肥胖症和糖尿病患者[3-4]；一般不被口腔细菌利用不引起龋齿，被广泛应用于医药和食品行业[5-6]。赤藓糖醇主要由耐高渗酵母菌，如毕赤酵母属(Pichia)，亚罗酵母属(Yarrowia)，假丝酵母属(Candida)等作为生产菌株[7-9]，以葡萄糖为底物发酵，后续经过滤分离纯化等步骤得到赤藓糖醇，具备较高的生产效率、反应温和且成本低[10]。酵母菌在需氧条件下主要通过磷酸戊糖途径合成赤藓糖醇，葡萄糖经己糖激酶催化生成6-磷酸葡萄糖，再在转酮酶催化下转化为4-磷酸赤藓糖，由4-磷酸赤藓糖激酶去磷酸化生成赤藓糖，最后由赤藓糖还原酶催化加氢生成赤藓糖醇[11-12]。

解脂亚罗酵母(Yarrowialipolytica)是一种非常规酵母，常用表达载体均为整合型载体，能将目的基因整合到酵母基因组保证遗传的稳定性[13]，已完成全基因组和线粒体基因序列测序，部分基因功能得到注释，设计有成熟的组成型和诱导型启动子[14-15]，便于进行基因操作，且已经建立了成熟的工业化发酵体系，可利用碳源范围广泛并分泌大量代谢产物如脂质、多元醇、有机酸等，能够定向分流代谢途径生产具有一定价值的化合物[16]，所以解脂亚罗酵母逐步发展为一种外源蛋白表达宿主[17]。……