Engenharia de co-culturas de Escherichia coli para a produção de curcuminóides a partir da glicose

Os curcuminóides (cus) têm atraído cada vez mais atenção por causa das atividades antioxidantes, anticâncer e antitumorais, enquanto sua produção é limitada por causa de sua fonte principal, a planta açafrão, que demonstra ampla variação sazonal. Neste estudo, construímos um sistema de co-cultura de Escherichia coli para a produção rápida de curcuminóides a partir da glicose. Em primeiro lugar, a superexpressão de curcuminóide sintase e quatro estratégias diferentes relacionadas ao aumento do pool de malonil-CoA intracelular foram conduzidas em E. coli projetada. Descobrimos que a bisdemetoxicurcumina (BDMC) é o produto principal e que um alto nível de pool de malonil-CoA é essencial para a produção de BDMC. Também obtivemos o título máximo (13,8 mg L^-1 ) de BDMC dentro de 4 h por preparação rápida diretamente do ácido p-cumárico. Em segundo lugar, desenvolvemos um processo para a síntese de BDMC a partir da glicose usando um sistema de co-cultura onde uma cepa de E. coli é usada para produzir ácido p-cumárico a partir da glicose e outra cepa de E. coli converteu ácido p-cumárico no produto final. Em comparação com o sistema de monocultura, a co-cultura é mais potente e resultou em 6,28 mg L^-1 de BDMC de glicose dentro de 22 h de fermentação em um biorreator de 3 L. Esta é a primeira vez que um método de co-cultura é empregado para a produção de curcuminóides a partir da glicose em um biorreator em escala de laboratório. Este sistema fornece um novo método para transformar substrato barato em produtos de valor agregado.