STTR Phase I: Recombinant production of anthocyanins in a GRAS microorganism
STTR Phase I: Recombinant production of anthocyanins in a GRAS microorganism
批准号:
1549767
负责人:
Matthew Mattozzi
金额:
$22.5万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2016
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2016-01-01 至 2017-06-30
中文摘要
这个小企业技术转让(STTR)项目的更广泛的影响/商业潜力将是通过发酵一组天然食用色素(称为花青素)的微生物生产,这将有利于环境,食品工业和整个社会。发酵生产过程提供了一种“绿色化学”方法来解决传统化学合成中通常遇到的问题,例如危险的催化剂,并消除了通常与从植物中提取天然化合物相关的溶剂废物问题。拟议的工作将导致更好地了解花青素的生物合成途径,并导致这些化合物的生产成本较低。对生物化学途径和工艺优化的创新和理解将有助于为高纯度天然食品着色剂作为食品成分、保健产品和治疗应用的潜在数十亿美元的全球市场服务。该STTR第一阶段项目提出了工程微生物,这些微生物通常被认为是安全的(GRAS),并且目前用于生产几种食品添加剂,作为微生物细胞工厂用于生产各种花青素苷分子。利用代谢工程大肠杆菌重组菌株进行花青素苷生物合成的初步工作已经证明了这种生物经济方法的可行性。初步工作将涉及通过各种基因剪接方法在微生物中引入植物代谢途径。将通过改善发酵条件和使用重组微生物进行初始规模扩大来进行进一步的工艺优化。这种微生物发酵策略将有助于通过利用合成生物学和代谢工程原理以及其他新兴生物技术的生物制造方法来提高这种有益的天然食品着色剂的生产。
英文摘要
The broader impact/commercial potential of this Small Business Technology Transfer (STTR) project will be the microbial production by fermentation of a group of natural food colorants, called anthocyanins, which will benefit the environment, the food industry, and society as a whole. The fermentation production process provides a "green chemistry" approach to issues usually encountered in traditional chemical synthesis, such as hazardous catalysts, and eliminates a solvent waste problem typically associated with extraction of natural compounds from botanicals. The proposed work will lead to a greater understanding of the anthocyanin biosynthetic pathway, and result in a lower cost of production of these compounds. Innovation and understanding of the biochemical pathways and process optimization will help serve the potentially multi-billion dollar global market for high purity natural food colorants as food ingredients, as health care products, and in therapeutic applications.This STTR Phase I project proposes to engineer microorganisms that are Generally Regarded As Safe (GRAS), and are currently used for the production of several food additives as microbial cell factories for the production of various anthocyanin molecules. Preliminary work on the biosynthesis of the anthocyanins, using metabolically engineered Escherichia coli recombinant strains, has demonstrated feasibility of this bio-economic approach. Initial work will involve the introduction of plant metabolic pathways in microorganisms via various gene-splicing methods. Further process optimization will be undertaken by improving fermentation conditions and by performing an initial scale-up using the recombinant microorganisms. This microbial fermentation strategy will help enhance the production of such beneficial natural food colorants through a biomanufactuing approach utilizing principles of synthetic biology and metabolic engineering and other emerging biotechnologies.
期刊论文(4)
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科研奖励(0)
会议论文
DOI:
10.1016/j.ymben.2016.01.006
发表时间:
2016-05-01
期刊:
METABOLIC ENGINEERING
影响因子:
8.4
作者:
[Jones, J. Andrew, Vernacchio, Victoria R., Koffas, Mattheos A. G.]
通讯作者:
Koffas, Mattheos A. G.
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