Zeitschrift für Erdöl- und Umweltbiotechnologie

Abstrakt

Verbesserte Rhamnolipid-Produktion von Pseudomonas aeruginosa DN1 durch Stoffwechseltechnik unter verschiedenen Ernährungsfaktoren

Chao Huang, Yanpeng Li, Yuexin Tian, ​​Zhidan Hao, Fulin Chen und Yanling Ma

Rhamnolipide sind eine vielversprechende Klasse von Biotensiden mit Eigenschaften, die für verschiedene industrielle Anwendungen von großem Interesse sind. Aufgrund der geringen Ausbeute und der hohen Produktionskosten werden sie jedoch nicht oft eingesetzt. In dieser Studie wurde eine Stoffwechseltechnikstrategie angewendet, um die gentechnisch veränderten Stämme DNAB und DNC durch Einführung der Gene rhlAB bzw. rhlC in den Wildtypstamm DN1 von Pseudomonas aeruginosa zu konstruieren . Gleichzeitig wurden Ernährungsparameter wie Kohlenstoff- und Stickstoffquellen optimiert, um die Produktivität der Rhamnolipide zu steigern. Sowohl der gentechnisch veränderte Stamm DNAB als auch der gentechnisch veränderte Stamm DNC erzielten unter gleichen Bedingungen eine höhere Ausbeute an Rhamnolipiden als DN1, indem die Kopienzahl der Gene rhlAB bzw. rhlC erhöht wurde . Von besonderer Bedeutung waren Olivenöl und Natriumnitrat als optimale einzige Kohlenstoff- und Stickstoffquelle. Der gentechnisch veränderte Stamm DNAB wies die höchsten Rhamnolipid-Ausbeuten auf, nämlich das 1,28- und das 1,25-Fache des DN1, und der gentechnisch veränderte Stamm DNC wies die höchsten Rhamnolipid-Ausbeuten auf, nämlich das 1,36- und das 1,43-Fache des DN1. Das ideale C/N-Verhältnis lag bei 20, wodurch die spezifische Rhamnolipid-Produktivität der gentechnisch veränderten Stämme auf 19,5 g/l und 22,5 g/l gesteigert wurde, was einer Menge von 1,39- bzw. 1,61-Fache des DN1-Stammes entspricht. Inzwischen wurde durch ESI-MS-Analyse ein Unterschied bei den identifizierten Rhamnolipiden zwischen Wildtyp- und gentechnisch veränderten Stämmen festgestellt, und Rha-Rha-C10 und Rha-Rha-C10-C10 waren die dominanteste Struktur der von den gentechnisch veränderten Stämmen durch Veränderung der Expressionsniveaus von RhlAB und RhlC produzierten Rhamnolipide .