高级醇 · 代谢工程文献库

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Volatile organic compound production by organisms in the genus Asccoryne and a re-evaluation of myco-diesel production by NRRL 50072

作者
Meghan A. Griffin, Daniel J. Spakowicz, Tara A. Gianoulis, Scott A. Strobel
单位
Department of Molecular Biophysics and Biochemistry, Yale University New Haven, CT 06511, USA; Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, Harvard University Boston, MA 02115, USA; Department of Genetics, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA
杂志
Microbiology（2011）
DOI
10.1099/mic.0.041327-0
所属领域
发酵工程
关键词
AscocoryneNRRL 50072myco-diesel倍半萜挥发性有机化合物生物燃料
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解决的核心问题

重新评价真菌NRRL 50072（原命名为Gliocladium roseum）产生'myco-diesel'（高度支链烷烃）的能力，并评估Ascocoryne属菌株的挥发性有机化合物（VOC）生产潜力。

研究策略

通过系统发育分析确认NRRL 50072与Ascocoryne属的亲缘关系，比较10个Ascocoryne菌株与NRRL 50072在多种培养基和培养条件下的VOC谱，并使用SPME-GC/MS进行检测。

研究路线图

100%
研究问题：评估 NRRL 50072 产 myco-diesel 能力及 Ascocoryne 属 VOC 生产潜力
策略：系统发育分析 + 多菌株多样本 VOC 谱比较
关键改造：10 个 Ascocoryne 菌株 + 多种培养基及培养条件
检测方法：SPME-GC/MS 分析 VOC 谱
结果 1：超过 100 种 VOC，菌株特异谱及 1-庚醇高产量
结果 2：未检出高支链烷烃，来源于培养基空白对照
结论：NRRL 50072 归类为 A. sarcoides；myco-diesel 结论不成立；VOC 谱奠定代谢工程基础
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核心内容

该研究系统评估了Ascocoryne属真菌的挥发性有机物生产能力，并对NRRL 50072菌株产生“myco-diesel”的原始结论进行了重新检验。研究者首先通过系统发育分析确认NRRL 50072与Ascocoryne属的亲缘关系，随后比较了10个Ascocoryne菌株与NRRL 50072在多种培养基和培养条件下的VOC谱，采用SPME-GC/MS进行检测。结果发现，10个菌株共产生超过100种VOCs，单个菌株最多产生63种，其中A. cylindrium的1-庚醇水平比A. sarcoides高约35倍；CBS 309.71在纤维素琼脂上产生的短/中链VOCs数量为第二高菌株的2倍。然而，在NRRL 50072的培养物中未检测到先前报道的高度支链烷烃，而这些化合物在未接种培养基对照中同样存在，表明此前报道可能源于培养基空白假象。该研究明确了Ascocoryne属具有广泛而多样的VOC产生潜力，为生物燃料相关化合物的代谢工程改造提供了菌株资源基础，同时修正了NRRL 50072的分类归属及其代谢能力的认识。

创新点

首次系统比较Ascocoryne属多菌株的VOC生产能力；发现NRRL 50072先前报道的高度支链烷烃可能来自培养基空白，而非菌株本身；鉴定出多个菌株特异的VOC（如A. cylindrium高产的1-庚醇）。

研究对象（2）

底盘细胞代谢通路基因蛋白功能说明
Ascocoryne属多种菌株（含NRRL 50072） 倍半萜生物合成 — 倍半萜合酶（推测） 催化 研究中检测到多种倍半萜化合物，推测由萜烯环化酶合成。
Ascocoryne属多种菌株 三羧酸转运 ctp 三羧酸转运蛋白（CTP） 转运 CTP基因内含子序列用于系统发育分析，以区分亲缘关系。

关键发现

  1. 10个Ascocoryne菌株共产生超过100种VOCs，单个菌株最多产生63种；A. cylindrium菌株中1-庚醇水平比A. sarcoides高约35倍；CBS
  2. 71在纤维素琼脂上产生的短/中链VOCs数量为第二高菌株的2倍；CBS
  3. 62在CA上产生49种倍半萜；NRRL 50072在OA和CA上检测到48种VOCs，其中约三分之二与先前报道一致，并且新鉴定47种化合物；在6种代表性培养条件下共检测到97种VOCs；未检测到先前报道的高度支链烷烃（如5-乙基-2,2,3-三甲基庚烷等），这些化合物在未接种培养基对照中也存在。

研究结论

研究表明，Ascocoryne属（包括NRRL 50072）具有广泛而多样的VOC产生能力，并产生多种有生物燃料潜力的化合物。然而，NRRL 50072产生高度支链烷烃（'myco-diesel'）的结论未能得到验证，这些化合物可能来自培养基假象。NRRL 50072应被重新分类为Ascocoryne sarcoides。该属菌株的VOC谱为未来代谢工程改造奠定了基础。