Adaptive Evolution for the Efficient Production of High-Quality d-Lactic Acid Using Engineered Klebsiella pneumoniae

乳酸 肺炎克雷伯菌 发酵 细菌 代谢工程 化学 微生物学 食品科学 生物 生物化学 大肠杆菌 基因 遗传学
作者
Jiang Bo,Jiezheng Liu,Li Wang,Guang Zhao,Zhe Zhao
出处
期刊:Microorganisms [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:12 (6): 1167-1167
标识
DOI:10.3390/microorganisms12061167
摘要

d-Lactic acid serves as a pivotal platform chemical in the production of poly d-lactic acid (PDLA) and other value-added products. This compound can be synthesized by certain bacteria, including Klebsiella pneumoniae. However, industrial-scale lactic acid production in Klebsiella pneumoniae faces challenges due to growth inhibition caused by lactic acid stress, which acts as a bottleneck in commercial microbial fermentation processes. To address this, we employed a combination of evolutionary and genetic engineering approaches to create an improved Klebsiella pneumoniae strain with enhanced lactic acid tolerance and production. In flask fermentation experiments, the engineered strain achieved an impressive accumulation of 19.56 g/L d-lactic acid, representing the highest production yield observed in Klebsiella pneumoniae to date. Consequently, this strain holds significant promise for applications in industrial bioprocessing. Notably, our genome sequencing and experimental analyses revealed a novel correlation between UTP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase GalU and lactic acid resistance in Klebsiella pneumoniae. Further research is warranted to explore the potential of targeting GalU for enhancing d-lactic acid production.
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