提高酵母ATP酶活性，增加乙醇产量

石油能源日益枯竭，可再生能源需求旺盛。利用酿酒酵母生产乙醇的工艺不断优化，产能不断提高。近几年研究者提出减少ATP产生或者增加ATP的转化可以提高乙醇产量。

2020年11月9日Biotechnology For Biofuels报道，德国马克斯普朗克复杂技术系统动力学研究所（Max Planck Institute for Dynamics of Complex Technical Systems）的研究者通过整合里氏木霉ATP酶β亚基及大肠杆菌ATP酶形成改良菌株，ATP酶活性增加，乙醇产量显著增加。

研究者将大肠杆菌ATP酶的α、β和γ亚基基因与里氏木霉来源的ATP酶β亚基以游离质粒形式导入酿酒酵母中。游离质粒在菌株内均表达ATP酶活性，其中大肠杆菌来源的ATP酶获得了较高的表达量。利用改良菌株进行发酵，发现菌株生长速率和产生的生物量都有所降低，但乙醇的产量有所提高。通过后续在缺氮条件下对生长和乙醇生产进行解耦实验，结果显示在生物量生长停滞条件下，乙醇体积产率最高提升111%，完全可以弥补因ATP酶表达带来生物量下降（26%）导致的乙醇产量的降低。

该研究在酿酒酵母内成功导入并表达ATP酶基因，由此促进ATP酶活性增加，从而提高乙醇产量。该研究提出了一种利用ATP消耗提升ATP偶联产物产量的方法，并可用于其它偶联产物的增产。

吴晓燕 编译自：https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-020-01822-9

原文标题：ATPase-based implementation of enforced ATP wasting in Saccharomyces cerevisiae for improved ethanol production