[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)1,2－環(huán)氧丙烷的方法及其專用混合菌群

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710064364.6
• 申請(qǐng)日: 2007-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101050439A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢新會(huì);吳昊;羅明芳;緱仲軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C12P17/02;C12N1/26
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)1，2-環(huán)氧丙烷的方法及其專用混合菌群。

背景技術(shù)

環(huán)氧丙烷是重要的基礎(chǔ)化工原料，大量用于聚氨酯塑料、不飽和樹(shù)脂和表面活性劑的生產(chǎn)。環(huán)氧丙烷的衍生物還廣泛用于食品、煙草、醫(yī)藥及化妝品等行業(yè)。已生產(chǎn)的下游產(chǎn)品近百種，是精細(xì)化工產(chǎn)品的重要原料，發(fā)展前景廣闊。

目前工業(yè)上主要采用過(guò)酸、過(guò)氧化物或氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷，這些方法都存在環(huán)境污染和生成大量附加值較低的副產(chǎn)品等問(wèn)題。因此，尋找無(wú)污染、成本低的新方法一直倍受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。甲烷氧化菌中的甲烷單加氧酶(MMO)可在常溫常壓下直接用空氣作氧化劑氧化丙烯生產(chǎn)環(huán)氧丙烷，因而利用甲烷氧化菌生物氧化丙烯生產(chǎn)環(huán)氧丙烷具有巨大的市場(chǎng)潛力和應(yīng)用前景，但現(xiàn)有研究表明，該法得到的產(chǎn)物濃度較低，水相反應(yīng)時(shí)最大僅為1.7mM，水-十六烷兩相體系中，環(huán)氧丙烷雖略有提高，也僅為2.6mM(Soni?BK，Kelley?RL，Srivastava?VJ，Technical?andeconomic?evaluation?of?different?reactors?for?methanotrophic?cultures?forpropylene?oxide?production，APPLIED?BIOCHEMISTRY?AND?BIOTECHNOLOGY?74(2)：115-123)。

目前關(guān)于甲烷氧化菌的研究和應(yīng)用以單一純菌為主，常用的菌株有M.trichosporiumOB3b或M.capsulatus?Bath。而甲烷氧化菌純菌存在的最大問(wèn)題是：培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，得到的細(xì)胞濃度較低，一般在2g干細(xì)胞/L發(fā)酵液以下，這些都是限制甲烷氧化菌或甲烷單加氧酶(MMO)工業(yè)化應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。另外，甲烷氧化菌對(duì)如丙烯等有機(jī)化合物的共代謝反應(yīng)，可能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種增殖速度較快、轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)的微生物體系，利用甲烷單加氧酶(MMO)催化合成化工產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)1，2-環(huán)氧丙烷的方法及其專用混合菌群。

本發(fā)明的所提供的生產(chǎn)1，2-環(huán)氧丙烷的方法，是將含有發(fā)孢甲基彎曲菌的混合菌群MY9?CGMCC?№.1893菌體置于密閉的甲烷與丙烯的混合氣體環(huán)境中，反應(yīng)得到1，2-環(huán)氧丙烷。

所述含有發(fā)孢甲基彎曲菌的混合菌群MY9?CGMCC?№.1893菌體是懸浮在反應(yīng)液中的，所述反應(yīng)液為含有4.5-6.5mM?MgCl₂和18-22mM甲酸鈉，pH為7.0-7.4的磷酸緩沖液；所述反應(yīng)液優(yōu)選為含有5mM?MgCl₂和20mM甲酸鈉，pH為7.0-7.4的磷酸緩沖液。

所述反應(yīng)的溫度可為27-33℃，優(yōu)選為30℃。

所述含有發(fā)孢甲基彎曲菌的混合菌群MY9?CGMCC?№.1893懸于反應(yīng)液中的細(xì)胞濃度可為15-30g細(xì)胞干重/L，優(yōu)選為25g細(xì)胞干重/L。

所述甲烷與丙烯的混合氣體中丙烯和甲烷氣體體積比可為1∶0.2-1∶2.5；優(yōu)選為1∶1。

所述反應(yīng)在轉(zhuǎn)速為100-220轉(zhuǎn)/分鐘的搖床上振蕩反應(yīng)。

所述含有發(fā)孢甲基彎曲菌的混合菌群MY9?CGMCC?№.1893菌體可將含有發(fā)孢甲基彎曲菌的混合菌群MY9?CGMCC?№.1893接種于MNMS培養(yǎng)基中培養(yǎng)后，收集菌體得到；