生物工程学报

作者：王振华，张善飞，张显元，田丹丹，张妍，王珍，李云飞，高成花，孙付保

单位：1江南大学 生物工程学院 工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122;2山东胜利生物工程有限公司，山东 济宁 272000;3厦门大学 化工学院化学工程与生物工程系，福建 厦门 361005

关键词：莫能菌素;肉桂地链霉菌;共表达;还原力;代谢工程

基金：江苏省自然科学基金(BK20181347)；国家自然科学基金(21776114)

莫能菌素是由肉桂地链霉菌(Streptomyces cinnamonensis)合成的一种聚醚类离子载体抗生素，在畜牧领域应用广泛。为解决其工业发酵中胞内还原力(NADPH/NADH)供给不足导致的产量瓶颈，本研究采用多途径协同代谢工程策略进行理性改造。通过将磷酸戊糖途径基因zwf (编码葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)和gnd (编码6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶)，与脂肪酸β-氧化途径基因fadB (编码3-羟酰基-ACP脱水酶)串联构建融合表达盒，克隆至含ermE强启动子和fd终止子的整合型载体pSET152中，并通过属间接合转移导入肉桂地链霉菌SDSL6002 (WT)，获得重组菌株S-zwf-gnd-fadB。摇瓶发酵结果显示，工程菌胞内NADPH与NADH总量约为野生型的1.8倍，莫能菌素效价达22.6 g/L，产量提高51.7%，在无抗性传代5代后产量保持稳定。进一步在50 L和5 m³生产规模发酵罐中进行放大验证，工程菌株效价达37.2 g/L和40.4 g/L，较对照菌株分别提升16.3%和18.8%，展现出优异的工艺放大适应性与规模化生产潜力。本研究通过多基因协同表达系统强化了还原力供给网络，为莫能菌素的工业生物制造提供了具有应用潜力的高产工程菌株和可行的代谢工程策略。

来源：2026年第3期

《生物工程学报》期刊编辑部

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