Vietnamese
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
Microbial Cell Factories 2018-Sep

Engineering the oleaginous yeast Yarrowia lipolytica to produce the aroma compound β-ionone.

Chỉ người dùng đã đăng ký mới có thể dịch các bài báo
Đăng nhập Đăng ký
Liên kết được lưu vào khay nhớ tạm
Jeffrey J Czajka
Justin A Nathenson
Veronica T Benites
Edward E K Baidoo
Qianshun Cheng
Yechun Wang
Yinjie J Tang

Từ khóa

trừu tượng

BACKGROUND

β-Ionone is a fragrant terpenoid that generates a pleasant floral scent and is used in diverse applications as a cosmetic and flavoring ingredient. A growing consumer desire for natural products has increased the market demand for natural β-ionone. To date, chemical extraction from plants remains the main approach for commercial natural β-ionone production. Unfortunately, changing climate and geopolitical issues can cause instability in the β-ionone supply chain. Microbial fermentation using generally recognized as safe (GRAS) yeast offers an alternative method for producing natural β-ionone. Yarrowia lipolytica is an attractive host due to its oleaginous nature, established genetic tools, and large intercellular pool size of acetyl-CoA (the terpenoid backbone precursor).

RESULTS

A push-pull strategy via genome engineering was applied to a Y. lipolytica PO1f derived strain. Heterologous and native genes in the mevalonate pathway were overexpressed to push production to the terpenoid backbone geranylgeranyl pyrophosphate, while the carB and biofunction carRP genes from Mucor circinelloides were introduced to pull flux towards β-carotene (i.e., ionone precursor). Medium tests combined with machine learning based data analysis and 13C metabolite labeling investigated influential nutrients for the β-carotene strain that achieved > 2.5 g/L β-carotene in a rich medium. Further introduction of the carotenoid cleavage dioxygenase 1 (CCD1) from Osmanthus fragrans resulted in the β-ionone production. Utilization of in situ dodecane trapping avoided ionone loss from vaporization (with recovery efficiencies of ~ 76%) during fermentation operations, which resulted in titers of 68 mg/L β-ionone in shaking flasks and 380 mg/L in a 2 L fermenter. Both β-carotene medium tests and β-ionone fermentation outcomes indicated the last enzymatic step CCD1 (rather than acetyl-CoA supply) as the key bottleneck.

CONCLUSIONS

We engineered a GRAS Y. lipolytica platform for sustainable and economical production of the natural aroma β-ionone. Although β-carotene could be produced at high titers by Y. lipolytica, the synthesis of β-ionone was relatively poor, possibly due to low CCD1 activity and non-specific CCD1 cleavage of β-carotene. In addition, both β-carotene and β-ionone strains showed decreased performances after successive sub-cultures. For industrial application, β-ionone fermentation efforts should focus on both CCD enzyme engineering and strain stability improvement.

Tham gia trang
facebook của chúng tôi

Cơ sở dữ liệu đầy đủ nhất về dược liệu được hỗ trợ bởi khoa học

  • Hoạt động bằng 55 ngôn ngữ
  • Phương pháp chữa bệnh bằng thảo dược được hỗ trợ bởi khoa học
  • Nhận dạng các loại thảo mộc bằng hình ảnh
  • Bản đồ GPS tương tác - gắn thẻ các loại thảo mộc vào vị trí (sắp ra mắt)
  • Đọc các ấn phẩm khoa học liên quan đến tìm kiếm của bạn
  • Tìm kiếm dược liệu theo tác dụng của chúng
  • Sắp xếp sở thích của bạn và cập nhật các nghiên cứu tin tức, thử nghiệm lâm sàng và bằng sáng chế

Nhập một triệu chứng hoặc một căn bệnh và đọc về các loại thảo mộc có thể hữu ích, nhập một loại thảo mộc và xem các bệnh và triệu chứng mà nó được sử dụng để chống lại.
* Tất cả thông tin dựa trên nghiên cứu khoa học đã được công bố

Google Play badgeApp Store badge