《表3 甲基营养菌高产突变株的PQQ产量》

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《适应性驯化选育高产吡咯喹啉醌的生丝微菌突变株》

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PQQ属于翻译后蛋白修饰产物，其生物合成途径虽然已经解释清楚，但是其调控机制尚未阐明，通过基因工程等理性设计手段过表达一个或几个pqq基因获得PQQ高产菌株相对比较困难。Tina等[11]在氧化葡萄糖酸杆菌Gluconobacter oxydans 621H中过表达pqq基因簇，PQQ产量从0.04 mg/L提高至1.49 mg/L。因此，诱变育种还是高产PQQ甲基营养菌的主要选育方法（表3）。李慧芝等[27]和李红月等[28]通过ARTP技术对扭脱甲基杆菌M.extorquens进行诱变，利用微生物筛选系统或流式细胞仪最终获得的突变株E-F3和1-C6在3 L发酵罐的产量只有54 mg/L（168 h）和208.7 mg/L（228 h），产量及产率均未达到PQQ工业化生产的要求。目前，PQQ工业化生产的菌株均来源于生丝微菌属Hyphomicrobium。Teizi等[17]在30 L发酵罐中培养Hyphomicrobium sp.TK044110 d，PQQ产量达到1 000 mg/L。郑玲辉等[29]对Hyphomicrobium sp.1112-NTG-1953（TK0415的UV诱变菌）进行NTG诱变，高产突变株1112-NTG-2318在80 T发酵罐中培养240 h，PQQ产量高达1 783 mg/L。然而，上述高产PQQ的甲基营养菌选育均采用物理或者化学诱变，存在正突变率低、筛选工作量大和耗时长等问题且需要借助昂贵的流式细胞仪等精密仪器。