钱蕾,刘延峰,李江华,刘龙,堵国成

1(工业生物技术教育部重点实验室(江南大学)，江苏 无锡，214122)2(江南大学 生物工程学院，江苏 无锡，214122)

唾液酸(sialic acids，SA)是9碳氨基糖家族，目前发现大于40种形式源自神经氨酸[1]。在结构上，其2、4、5、7、8和9位上的各种类型的组合有助于SA的多样性[2]。最常见的SA分子是N-乙酰神经氨酸(N-acetylneuraminic acid，NeuAc)，一种羧化的9碳单糖，5位上带有N-乙酰基[3]。NeuAc在细菌和动物中无处不在，是人类SA的主要形式。此外，NeuAc在调节生物识别、细菌免疫和疾病方面具有重要作用[4]，并且是唾液酸化人乳寡糖重要单体之一，对改善婴儿发育至关重要[5]。因此，NeuAc是一种具有较大市场需求的新型生物发酵产品。

提高NeuAc的发酵产量以及降低其生产成本一直是推动NeuAc在生物发酵领域被应用的重要前提。在过去的研究中，对NeuAc代谢途径中的关键酶做理性改造以提高转化效率[6]，但全细胞催化所需的底物昂贵增加了生产成本[7]。而且在微生物代谢改造中，通常利用较强的转录翻译元件以加强产物途径[8]，弱化[9]甚至敲除竞争途径[10]，代谢流量大量用于产物合成从而导致细胞生长受损[11]。生物传感器与适应性进化的组合策略能够缓解这种平衡失调[12]，在应用选择压力时富集高产菌株[13]。进一步地，适应性进化对于稳定微生物表型以及分析进化过程中特定基因的变化情况是一种有效的办法[14]。同时，基于质粒的基因表达系统是微生物代谢途径改造的常用工具，然而质粒的不稳定往往降低了菌株产物合成效率[15]。

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