與化學(xué)合成的表面活性劑相比，微生物合成的生物表面活性劑具有表面活性強、化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣、毒性低、易被生物降解等優(yōu)勢，在石油化工、醫(yī)藥、環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛力。鼠李糖脂是近年來最受關(guān)注的一類生物表面活性劑，但它是由單/雙糖和單/雙脂等多種結(jié)構(gòu)類似物組成的混合物，且其中脂肪酸鏈的長度及飽和程度不同，造成微生物產(chǎn)物組成復(fù)雜、產(chǎn)物活性不穩(wěn)定，增加了下游純化工藝難度，提高了產(chǎn)品制備成本，限制了市場推廣和應(yīng)用。因此，解析微生物合成鼠李糖脂的代謝途徑及其調(diào)控機制能夠為發(fā)酵過程優(yōu)化和產(chǎn)物分離純化提供指導(dǎo)，具有重要的研究價值。
   凈化室杜瑾博士及所在團隊以Pseudomonas aeruginosa為研究對象，將多株海洋菌株與模式菌株ATCC 10145比較，發(fā)現(xiàn)菌株1A01151和1A00364合成的鼠李糖脂混合物中，較長脂肪酸鏈（主要為C10-C12和C10-C12:1）和雙糖結(jié)構(gòu)的比例更高，因此其產(chǎn)物表面活性更強，在純水中最低表面張力值分別低至21.3 mN m-1和25.7 mN m-1。進一步分析胞內(nèi)脂肪酸含量和關(guān)鍵基因表達水平發(fā)現(xiàn)，這兩株海洋菌株中rhlAB與rhlC基因在全發(fā)酵過程中始終上調(diào)表達，dTDP-L-鼠李糖與脂肪酸前體（C12和C12:1）在產(chǎn)物合成初始階段基因表達上調(diào)并大量積累，是導(dǎo)致其產(chǎn)量和表面活性較高的主要原因。這項研究首次闡明了鼠李糖脂及其前體合成途徑間代謝調(diào)控與產(chǎn)物同系物組成間的關(guān)系，發(fā)表于工程技術(shù)類期刊Bioresource Technology（JCR一區(qū)Top，IF 6.669）上（Comparative analysis of rhamnolipid congener synthesis in neotype Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145 and two marine isolates, 2019, 286: 121380）。
   上述研究工作得到了國家自然科學(xué)基金青年項目和所基金團隊項目支持。