甜菜碱增强延长盐单胞菌高盐适应性的代谢机理解析

刘昊; 张悦; 居润霖; 银肖剑; 余君雄; 王泽建

doi:10.14135/j.cnki.1006-3080.20250310001

华东理工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (06) : 774 -782. DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20250310001

甜菜碱增强延长盐单胞菌高盐适应性的代谢机理解析

刘昊, 张悦, 居润霖, 银肖剑, 余君雄, 王泽建

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摘要

本研究针对延长盐单胞菌（Halomonas elongata）在高盐胁迫下生长受抑制的瓶颈问题，系统筛选了可缓解盐抑制效应的保护因子，结果表明甜菜碱的添加能够使菌体生物量提高18%，显著优于其他渗透调节剂。代谢动力学建模分析表明甜菜碱添加后菌体的最大比生长速率(μ_max)显著增加42%、呼吸强度提高118%。碳分布统计结果表明甜菜碱添加后依克多因合成在延滞期明显减弱，碳代谢向细胞菌体生长迁移。胞内关键代谢物分析表明，甜菜碱的添加显著降低丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸水平，揭示其可能通过增强三羧酸（TCA）循环代谢通量以提升盐适应能力。该研究为构建高盐环境下嗜盐菌高效表达体系提供了理论依据与工艺优化策略。