Biossíntese de ésteres de retinil em Yarrowia lipolytica por meio de engenharia metabólica e otimização da condição de fermentação

O retinol, como uma vitamina essencial solúvel em gordura, desempenha um papel importante no crescimento e desenvolvimento humano. Devido à sua excelente estabilidade, ésteres de retinil, as formas de armazenamento de retinol, são amplamente utilizadas em produtos farmacêuticos e cosméticos. Comparando com a síntese química, a biossíntese de retinol e seus derivados ativos é uma rota atraente para sua produção ambientalmente amigável e sustentável. Neste estudo, primeiro projetamos Yarrowia Lipolytica para produzir retinol; Melhoramos a produção ao rastrear ortólogos β-caroteno 15,15′-dioxigenase e retinol desidrogenase, ajustando os números de cópias dos genes-chave e fortalecendo o fluxo metabólico do precursor. Combinado com a otimização do cultivo, a tensão projetada produziu 5,89 g/L de retinol na fermentação do lotes alimentados. Quando alteramos o meio de cultivo de meio rico em nitrogênio para nitrogênio limitado, a tensão projetada mudou da produção de retinol para a produção de 8,18 g/L de ésteres de retinil. Eles representam os títulos mais altos dos ésteres de retinol e retinil já relatados para a produção microbiana. Posteriormente, a síntese específica da produção de palmitato de retinil foi alcançada ajustando a fonte de carbono e introduzindo a expressão da proteína de ligação ao retinol, o que resultou em um título de 4,53 g de retinil de retinil. Em conclusão, projetamos uma plataforma Yarrowia Lipolytica para síntese eficiente de éster retinil; Esses resultados estão na base da bioprodução industrial sustentável de ésteres de retinil.