科技日報天津7月3日電 如同干將莫邪夫妻合作鑄造劍，兩株大腸桿菌“合體”共養，竟能實現紅景天苷高效人工合成，而且產量是以往單菌生產的20倍以上。日前，天津大學合成生物學團隊這一最新研究成果在新一期國際高水平期刊《代謝工程》上刊發。

據介紹，紅景天苷作為珍稀中藥材紅景天的活性成分，我國年消費紅景天藥材約7000噸，為了擺脫對珍稀資源紅景天的高度依賴性，研發綠色高效微生物合成紅景天苷技術迫在眉睫。天大合成生物學團隊趙廣榮教授和喬建軍教授實驗中采取匯聚路線，將紅景天苷的生物合成途徑分配在兩個大腸桿菌株中，進行了深度代謝改造。一株為苯丙氨酸缺陷型的苷元菌株，以木糖為主碳源，合成酪醇；另一株為酪氨酸缺陷型的糖基化菌株，以葡萄糖為碳源，將酪醇糖基化后，生成紅景天苷。新設計的兩種菌株單獨無法獨立存活，但將兩株菌合在一起培養時，苷元菌株可以提供糖基化菌株需要的酪氨酸，糖基化菌株可以提供苷元菌株需要的苯丙氨酸，形成了彼此依賴的互利共生系統。同時為了解除兩種菌株對葡萄糖的碳源競爭，他們通過代謝改造使苷元菌株可以優先利用木糖，糖基化菌株只能利用葡萄糖，這樣就保證了更多的葡萄糖進入糖基化菌株用來合成紅景天苷。該互養系統還可以通過調控葡萄糖和木糖的比例控制兩種菌群的比例，從而使該系統更加穩定和高效，實驗室產量高達6.03g/L，為高效合成紅景天苷探索出了一條可行的新路，具有廣闊的產業化應用前景。

此外，該互養系統只要更換糖基化酶基因，就可合成其他糖苷產物，在實際應用中具有極強的靈活性，因而可廣泛應用于其他可持續發展微生物合成工業。（記者 孫玉松 / 通訊員 張華）

[責任編輯：楊凡、穆楠]

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