全球维生素C市场规模约15亿美元，预计2028年增至20亿美元，年复合增长率5%-6%。目前全球年需求量约18万-20万吨，中国作为核心生产国贡献70%以上的产能，目前最经济的生产方法是山梨醇两步发酵法，以葡萄糖化学加氢生成山梨醇为底物，第一步发酵为山梨糖，再经第二步双菌发酵为前体2-酮基-L-古龙酸(2-keto-L-gulonic acid，2-KLG)，最后经酯化反应生成维生素C。如能实现葡萄糖一锅化生物催化产2-KLG，将会节约葡萄糖到山梨醇化学加氢、及两步发酵过程中多次灭菌的成本，有望实现节能和降低成本。

本技术通过设计还原力平衡的GDK途径(rGDK途径)，使得葡萄糖到2-酮基-L-古龙酸理论转化率可达100％。本专利所描述工程菌株和构建方法可实现2-KLG从葡萄糖原料出发一步发酵合成。将现行技术的三步（加氢催化+二步发酵）缩短为一步，同时将现行技术所需要的三个菌株，减少为仅需一个工程菌株。同时具有可与现行技术媲美的发酵产量和转化率，本技术工程菌株通过发酵工艺发酵96小时2-KLG浓度达到167g/L，葡萄糖到2-KLG摩尔转化率65.9％。本技术工程菌株通过全细胞催化工艺催化16h时，2-KLG积累量达到148.85g/L，催化26h后，2-KLG积累量超过200g/L。葡萄糖到2-KLG摩尔转化率约86％，2-KLG生产速率为7.36g/L/h。

苏文俊：15507205561