[发明专利]一种糠醛耐受重组表达转化体及其应用

说明书

本发明提供了一种耐受糠醛的重组表达转化体及其应用。这些糠醛耐受的重组表达转化体分别含有携带突变位点的基因，这些基因包括PP_RS18130supgt;T65A/A67G/supgt;，PP_RS02880supgt;T517A/supgt;，PP_RS19785supgt;C20A/supgt;，PP_RS20740supgt;G1012T/supgt;，PP_RS02385supgt;A1046G/supgt;。包含这些基因的重组表达转化体应用于预处理木质纤维素水解液的脱毒，可有效减轻水解液中有毒副反应产物对发酵微生物的抑制作用，从而改进木质纤维原料到生物基产品的有效生产。本发明还提供了这些重组表达转化体的制备方法，包括重组表达载体的构建、表达载体的转化以及重组表达转化体对糠醛的毒性耐受及转化能力。

技术领域

本发明涉及微生物领域，具体涉及一种糠醛耐受重组表达转化体及其应用。

背景技术

随着世界人口的迅速增长和化石燃料的短缺，迫切需要利用可再生能源生产燃料和化学品。木质纤维生物质作为一种可再生资源，全世界年产量约为10¹²吨，其来源广泛，供应充足，价格低廉，但只有少量纤维原料得到有效利用。木质纤维原料由纤维素，半纤维素和木质素组成，其结构稳定而坚固，微生物在利用其发酵前需经过预处理来获得可发酵糖。然而，木质纤维原料经预处理会不可避免产生对微生物代谢有严重抑制的有毒复杂混合物，其中包括糠醛、5-羟甲基糠醛、甲酸、乙酸等。

这些抑制物对木质纤维原料用于燃料和大宗化学品的生产造成明显的阻碍。糠醛和5-羟甲基糠醛作为预处理液中两种典型的抑制物含量较高，毒性较强，降低或消除这两种抑制物对发酵菌株的抑制是木质纤维原料高效生物炼制的关键。

现有研究表明糠醛是比5-羟甲基糠醛毒性更强的抑制剂。为了克服糠醛对微生物发酵的抑制，通常需要对预处理水解液进行脱毒以除去抑制剂。然而，这一过程不仅耗时复杂，增加了操作成本，同时也会导致一部分可发酵糖的损失。理想的方法是开发可以耐受糠醛的菌株从而提高自身对预处理液中抑制物的耐受能力。

恶臭假单胞菌Pseudomonas putida KT2440是一种革兰氏阴性，非致病的环境安全菌株。由于它具有代谢多样性、遗传易处理性以及对化学和氧化应激较强的耐受性等特征，在生物技术和合成生物学领域有广泛的应用，包括一系列化学品的生产。尽管该菌株具有固有的鲁棒性，但进一步改进菌株对抑制物的毒性耐受性，并挖掘其中的抗逆元件来构建具有高呋喃醛抑制物耐受性的脱毒菌株，对实现木质纤维素的高价值化利用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种糠醛耐受重组表达转化体，从而提高转化体自身对预处理液中抑制物耐受能力。

本发明还要解决的技术问题是提供上述糠醛耐受重组表达转化体的应用。

为实现上述目的，本发明提供了一种糠醛耐受重组表达载体，所述糠醛耐受重组表达载体为插入如下携带突变位点的基因之一的载体：

PP_RS18130^T65A/A67G，

PP_RS02880^T517A，

PP_RS19785^C20A，

PP_RS20740^G1012T，

PP_RS02385^A1046G基因。