中科院青能所专利：重构肺炎克雷伯氏菌，利用葡萄糖合成D-乳酸

乳酸是一种三碳化合物，其本身含有一个羟基、一个羧基，可以参与众多化学反应。在光学性质上，乳酸可以分为L-乳酸和D-乳酸。L-乳酸的研究较多，D-乳酸相对较少。D-乳酸是一种重要的平台化合物，被广泛应用于农药、医药、化妆品等行业。高光学纯度的D-乳酸可以作为聚乳酸的优良单体。

D-乳酸的生物合成研究相对较少。传统的发酵菌株以乳酸菌为主，乳酸菌对乳酸的耐受性高、生产强度大、自身能够合成高浓度的乳酸。但是，大多数乳酸菌同时合成L-乳酸和D-乳酸，光学纯度比较差。研究热点逐渐聚焦到利用工程菌株来生产D-乳酸。研究证明肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae能够利用甘油合成高光学纯度的D-乳酸。K.pneumoniae的甘油代谢途径，其主要产物是1,3-丙二醇(1,3-PDO)；即使敲除了1,3-PDO合成的关键基因，仍然会有较高水平的产物积累。1,3-丙二醇的合成降低了D-乳酸的合成效率，对后期产品分离造成了不利影响。而且，工程菌在发酵过程中，为了维持相关蛋白的作用，需要加入昂贵的抗生素，增加了生产成本。

针对以上问题，本发明以Klebsiella pneumoniae为宿主菌株，通过构建基因缺失菌株，消除了醇类副产物的合成，实现了葡萄糖到D-乳酸的高效转化，发酵过程不需要添加抗生素；在生产成本、转化效率方面都具有一定发优势。

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