四氢嘧啶是一种相容性溶质，具有保护细胞免受各种压力和稳定生物大分子的功能，被广泛应用于医药、化妆品和生物技术领域。随着国内外市场对四氢嘧啶需求的不断增加，急需一种高效生产四氢嘧啶的方法。微生物发酵法用于大规模生产四氢嘧啶能够显著提高四氢嘧啶的产量、降低生产成本和简化生产工艺，对于四氢嘧啶产业化具有重要意义。陈小龙教授团队通过异源表达来自Halomonas elongata的四氢嘧啶生物合成ectBAC基因，基于CRISPR基因编辑技术进行一系列的基因遗传修饰，随后经过发酵条件优化后，在5 L发酵罐中发酵78 h，最终四氢嘧啶产量达到115.87 g/L。本研究中开发的工程菌株Ect10代表了谷氨酸棒杆菌中最高的四氢嘧啶生产水平，为四氢嘧啶产业化打下了坚实基础。

图1. 四氢嘧啶生产技术路线图

图2. 菌株Ect10在5L罐中补料分批发酵生产四氢嘧啶

  相关工作以“Metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for highly efficient production of ectoine”为题于2024年4月12日发表在《ACS Synthetic Biology》。浙江工业大学为第一单位，文章第一作者为浙江工业大学青年教师马志副研究员，通讯作者为浙江工业大学陈小龙教授，2021级硕士研究生常仁杰为本课题做出了贡献。研究得到了国家自然科学基金（No. 32102099）、浙江省自然科学基金（LQ22C200019）的支持。

  论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssynbio.4c00019