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曲霉菌细胞工厂的现状及前景

2012-09-06顾丰颖何国庆

食品工业科技 2012年23期

顾丰颖,高 洁,何国庆

(浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310058)

曲霉菌(Aspergilli)是一类最为常见的真核微生物,被应用于传统的食品发酵中也具有悠久的历史。近年来,随着生物技术的发展,曲霉菌在食品工业,饲料业,制药业等方面均显示出重要的应用价值。与细菌及酵母等相比,曲霉具有强大的降解酶系及完善的蛋白分泌途径,使其具有可快速生长繁殖,适应恶劣环境,在低值培养基及低pH环境中仍能保持较高的生物代谢活性等特性。此外曲霉菌具有高效分泌系统[1-2],可将酶或其他多肽高效分泌出体外,有利于重组蛋白的分离纯化。由于其可更好的适应工业发酵,曲霉菌逐步被开发为良好的工业生产宿主菌即微生物细胞工厂。目前已被分类并已命名曲霉属约有250种[3],其中包括黑曲霉(A.niger)、米曲霉(A.oryzae)、泡盛曲霉(A.awamori)、酱油曲霉(A.sojae)、土曲霉(A.terreus)等许多重要的工业菌种。近年来通过生物技术的介入,曲霉菌已被开发成为多种有机酸(柠檬酸、没食子酸、葡糖酸等)以及工业酶、蛋白制剂(纤维素酶、淀粉酶、果胶酶等)的主要工业生产菌[4]。

1 曲霉菌基因及基因组

1.1 策略及工具

近十年来随着对真菌曲霉研究的深入,更多的新方法及技术被应用在对曲霉菌的基因研究中,这些研究主要围绕在以下几个方面[5]。第一是建立有效的遗传转化体系。缺乏有效的遗传转化系统一度成为曲霉菌株工业化基因操作最大的障碍,这不仅限制了选择性标记的有效性,还降低了基因打靶效率(通常约1%~5%)。……

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