基于复合诱变和适应性进化技术选育2,6-二氟苯甲腈高效转化菌株OA

2,6-二氟苯甲酰胺(2,6-difluorobenzamide,DFBA)是一种含有氟原子的有机化合物,广泛应用于在药物合成和材料科学领域。为了提高赤红球菌CGMCC3090催化2,6-二氟苯甲腈(2,6-difluorobenzonitrile,DFBN)生成DFBA的能力,对其进行了复合诱变和适应性进化改造。建立了基于转化体系特征的孔板初筛方法,对常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)-LiCl复合诱变所得突变株进行初筛和复筛,获得突变株AL3-17在30℃的时空产率达到0.313 mol/(L·h),较出发菌株提升了87.43%。为了提升菌株的底物和温度的耐受性,对菌株AL3-17进行了全自动微生物适应性进化。首先通过底物适应性进化获得突变株AL3-ALE-1,其底物耐受体积分数达到0.3%,30℃下时空产率达到0.5 mol/(L·h),较AL3-17提升了59.74%;在此基础上,进一步进行了温度适应性进化,获得的优势突变株AL3-ALE-T1在40℃的时空产率提升到0.91 mol/(L·h),较AL3-ALE-1在相同转化条件下的时空产率0.714 mol/(L·h)提升了27.45%。最后,将AL3-ALE-T1进行了5 L发酵罐培养,该菌株的时空产率达到摇瓶生产水平,展现出良好的生产性能,具有较强的工业化应用前景。