顺,顺粘康酸(cis,cis-MuconicAcid,MA)是一种具有广阔应用前景的C6平台化合物。MA有立体定向的构型、活性二元羧酸基团和共轭双键,可以用于生产包括大宗化学品己二酸、对苯二甲酸和偏苯三酸在内的多种化学产品,因此在尼龙66、聚酯合成纤维以及食品添加剂等领域具有极高应用价值。
传统的MA生产主要依赖石油来源的芳香族化合物的有机反应,石油资源不可再生并且反应条件苛刻、能耗大、污染环境。近几年兴起的生物法生产MA符合绿色发展的理念。
1. 构建MA生物合成新途径,外源基因少,宿主不是营养缺陷型
引入了2,3-二羟基苯甲酸(2,3-DHB)至粘康酸(MA)的代谢途径,并强化了大肠杆菌自身从葡萄糖到2,3-DHB的代谢途径,构建工程菌Jm-5。在3-L发酵罐中发酵时间85h,顺,顺-粘康酸浓度达到5.76g/L。新途径所需要的外源基因少,减少了宿主菌表达外源基因的负担和外源基因的不兼容问题。此外,宿主菌不是营养缺陷型,无需外源添加昂贵莽草酸或其他芳香族氨基酸。
图1 粘康酸生物合成新途径示意 2.市场需求大,市场前景广阔
全世界范围内己二酸的消耗已经达到了300万吨,我国的己二酸需求量每年都在增长,聚氨酯生产企业的需求量每年增长都在10%以上。顺, 顺-粘康酸的生物合成具有关阔前景。