一种生产塔格糖的工程菌株，其构建方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种生产塔格糖工程菌株的构建方法及应用。所述构建方法通过调控葡萄糖胞内代谢，降低细胞中果糖6‑磷酸激酶的酶活性，增强葡萄糖激酶和葡萄糖6‑磷酸异构酶酶活性从而提高胞内果糖6‑磷酸的含量，构建由6‑磷酸塔格糖3‑差向异构酶和6‑磷酸塔格糖磷酸化酶组成的塔格糖合成途径，由果糖透过酶和果糖激酶组成的果糖代谢途径；获得了一株谷氨酸棒杆菌重组菌株，该菌株可以代谢葡萄糖、果糖或者蔗糖合成塔格糖，与目前报道的生物转化果糖合成塔格糖方法相比，具有操作简便、便于分离等优点，适合规模化生产塔格糖。

An engineering strain producing tagatose, its construction method and Application

The invention discloses a construction method and application of an engineering strain for producing tagatose. By regulating intracellular glucose metabolism, reducing the activity of fructose 6 phosphokinase in cells, enhancing the activity of glucokinase and glucose 6 phosphoisomerase, the construction method enhances the content of fructose 6 phosphoric acid in cells, and constructs a tagatose synthesis pathway consisting of 6 phosphotagatose 3 differential isomerase and 6 phosphotagatose phosphatase, which consists of fructose through enzymes and phosphorylases. A recombinant Corynebacterium glutamicum strain was obtained, which can metabolize glucose, fructose or sucrose to produce tagatose. Compared with the reported method of bioconversion of fructose to produce tagatose, it has the advantages of simple operation and easy separation, and is suitable for large-scale production of tagatose.

【技术实现步骤摘要】
一种生产塔格糖的工程菌株，其构建方法及应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种生产塔格糖工程菌，该工程菌的制备方法以及将其用于发酵生产塔格糖中的应用。
技术介绍
塔格糖(D-Tag)是天然存在的一种稀有单糖，是半乳糖的酮糖形式，果糖的差向异构体。甜味特性与蔗糖相似，而产生的热量只为蔗糖的三分之一，所以被称之为低热量甜味剂。塔格糖具有低热量值、零血糖生成指数、血糖钝化作用、无龋齿性、益生元作用和抗氧化活性等优良营养特性，塔格糖具有四大功能:低能量，降血糖，改善肠道菌群和抗龋齿。美国食品与药品管理局(FDA)2003年就将D-塔格糖列为安全食品(GRAS)添加剂。塔格糖的安全性及其在食品中的应用已被日本厚生省批准，目前生产塔格糖主要通过化学合成和生物转化两种方法，化学合成需要多步保护和脱保护步骤，造成能耗高、收率低，生产成本高。生物转化法以半乳糖为原料，经L-阿拉伯糖异构酶催化合成D-塔格糖，该方法催化合成效率较高，然而半乳糖价格昂贵，同时该反应转化率仅有50％，造成产物分离成本上升、塔格糖生产成本高，导致该生物转化法无法广泛应用。相关专利提出建立体外催化体系转化果糖合成塔格糖，经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产塔格糖工程菌株的构建方法，其特征在于，降低出发菌株中果糖6‑磷酸激酶的酶活性，增强6‑磷酸塔格糖3‑差向异构酶、6‑磷酸塔格糖磷酸化酶的酶活性。

【技术特征摘要】
2018.05.29 CN 20181053539721.一种生产塔格糖工程菌株的构建方法，其特征在于，降低出发菌株中果糖6-磷酸激酶的酶活性，增强6-磷酸塔格糖3-差向异构酶、6-磷酸塔格糖磷酸化酶的酶活性。2.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，还包括进一步增强葡萄糖激酶、葡萄糖6-磷酸异构酶的酶活性。3.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，还包括进一步增强果糖透过酶和果糖激酶的酶活性。4.如权利要求1-3任一所述的构建方法，其特征在于，所述出发菌株为谷氨酸棒杆菌，大肠杆菌，枯草芽孢杆菌，乳酸菌，酿酒酵母。5.一种谷氨酸棒杆菌工程菌株Tag的构建方法，包括以下步骤：(1)扩增来源于根癌农杆菌Agrobacteriumtumefaciens的6-磷酸塔格糖4-差向异构酶基因和来源于大肠杆菌Escherichiacoli的6-磷酸阿洛酮糖磷酸化酶基因，并将其构建至表达载体pEC-XK99E中，得到重组表达载体pEC-T6PE-T6PP1，将重组表达载体pEC-T6PE-T6PP1分别构建至野生型谷氨酸棒杆菌13032中，获得重组菌株Tag1；扩增来源于嗜热网球菌Dictyoglomusthermophilum的6-磷酸塔格糖4-差向异构酶基因和来源于古生球菌属Archaeoglobusfulgidus的6-磷酸塔格糖磷酸化酶基因，并将其构建至表达载体pEC-XK99E中，得到重组表达载体pEC-...

【专利技术属性】
技术研发人员：马延和，孙媛霞，杨建刚，李运杰，
申请(专利权)人：中国科学院天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12