通过工程改造的紫色细菌（Chromobacterium violaceum）实现壳聚糖废物的一步生物升级转化生成紫罗兰素

《ACS Synthetic Biology》：One-Step Biological Upcycling of Chitin Wastes into Violacein by Engineered Chromobacterium violaceum

通过构建CRISPR编辑的工程菌株Chromobacterium violaceum，成功将壳废物中的壳聚糖转化为高价值 violacein。筛选出cv_4240、cv_1440、cv_2935为关键水解基因，并验证PTS途径在氮吸收中的核心作用。工程菌株WT/pBAD-4实现结晶/非结晶壳聚糖最高159.78 mg/L产率，为环保型壳废物高值化提供新路径。

　　

现有的有机废物增值技术主要集中在可降解废物的处理上，而针对贝壳废物的高效、低碳回收方法仍然不足。在这里，我们报道了一种基于工程改造的Chromobacterium violaceum菌株的一步法几丁质生物发酵工艺（CBFP），该工艺能够将贝壳废物中的几丁质高效转化为高价值的紫罗兰素。我们为C. violaceum开发了一种高效CRISPR胞嘧啶碱基编辑器（pRK2-BE，编辑效率为97%），并确定cv_4240、cv_1440和cv_2935为主要的几丁质水解基因，以及磷酸烯醇式丙酮酸-碳水化合物转移酶系统（PTS）作为主要的N-乙酰葡萄糖胺吸收途径。工程菌株WT/pBAD-4同时过表达了cv_4240、cv_1440、cv_2935和vioABCDE，能够以胶体几丁质和结晶几丁质作为唯一的碳源和氮源，分别实现了159.78 mg·L^–1和120.95 mg·L^–1的紫罗兰素产量。这项研究为贝壳废物的绿色回收提供了一种经济可行且环境可持续的解决方案。