[發明專利]通過葡糖醛酸發酵來制造葡糖醛酸的方法

有效

• 申請號: 200880015147.0
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN101679936A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 伊藤哲也;有尾優希;岸野惠理子;藤田孝輝
• 申請（專利權）人: 鹽水港精糖株式會社
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P17/18;C12P19/02;C12N15/09
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 羅菊華

技術領域

本發明涉及特異性氧化葡萄糖的羥甲基的微生物及利用 該微生物制造葡糖醛酸和/或葡糖醛酸內酯的方法，更具體涉及具有特 異性氧化葡萄糖的羥甲基的能力、且具有高選擇性地從葡萄糖直接生 成葡糖醛酸的能力葡糖醛酸發酵用新型突變菌株以及利用該菌株通過 葡糖醛酸發酵制造葡糖醛酸和/或葡糖醛酸內酯的方法。

背景技術

作為D-葡萄糖的代表性氧化物，已知D-葡萄糖的醛基 經氧化的葡萄糖酸、D-葡萄糖的羥甲基經氧化的葡糖醛酸。葡萄糖酸 及其內酯-葡萄糖酸內酯可通過微生物的葡萄糖氧化發酵(葡萄糖酸 發酵)生成，在工業生產所用的微生物有黑曲霉(Aspergillus?niger) 或產黃青酶(Penicillium?chrysogenum)等。

已知有各種制造葡糖醛酸及其內酯-葡糖醛酸內酯的方 法，但已實現工業化的方法為，利用硝酸等氮氧化物選擇性地氧化淀 粉等葡萄糖衍生物而將其轉化為羧酸、然后水解所述氧化生成物而得 到葡糖醛酸或葡糖醛酸內酯(專利文獻1)。但是此方法存在氧化反 應時生成的副產物氣體處理起來繁瑣，且目的物質的產率低等問題。

作為高產葡糖醛酸和葡糖醛酸內酯的方法的現有技術， 有人提出了制備氧化了海藻糖的羥甲基的氧化海藻糖，然后水解此氧 化海藻糖而得到目的葡糖醛酸和葡糖醛酸內酯的方法(專利文獻2)。 但這種方法的從原料到目的物質的產率雖良好，卻存在必需使用大量 氧化鉑、氧化釩、鈀等氧化催化劑，且在水解氧化海藻糖時，必需在 比較劇烈的反應條件下進行，從而制造成本高等問題。

作為其他方法、也有人提出使用吸附了6，6-四甲基哌啶 N-氧等胺氧化物的氧化催化劑樹脂，在存在含有鹵素的化合物的情況 下，氧化葡萄糖衍生物的方法(專利文獻3)。此方法由于未使用硝 酸等氮氧化物，所以較安全且可高效得到葡糖醛酸及葡糖醛酸內酯， 但由于此方法優選使用的葡萄糖衍生物是高價格的甲基-α-D-葡糖苷、 異丙基-(α，β)-D-葡糖苷，所以同上述方法一樣，存在制造成本高的 問題。

作為制造葡糖醛酸的比較經濟的方法，有人提出通過微 生物的氧化發酵從蔗糖制備蔗糖羧酸，然后加入具有轉化酶活性的微 生物，水解蔗糖羧酸來得到葡糖醛酸及葡糖醛酸內酯的方法(專利文 獻4)。此方法不同于以往的化學合成法，可在溫和的條件下高產率 獲得葡糖醛酸及葡糖醛酸內酯，但此方法在制造過程中必需使用2種 不同種類的微生物，過程繁瑣。

正如葡萄糖酸發酵一樣，要從葡萄糖直接生成葡糖醛酸， 必需特異性氧化葡萄糖的羥甲基。作為氧化葡萄糖的羥甲基的酶，已 知有例如乙醇脫氫酶(專利文獻5)、乙醇/醛脫氫酶(專利文獻6)， 而含有這些酶的菌株，已知有假葡糖桿菌(Pseudogluconobacter)類。

這些菌株有，例如，Pseudogluconobacter saccharoketogenes?K591s株(FERM?BP-1130，IFO14464)、 Pseudogluconobacter?saccharoketogenes?12-5株(FERM?BP-1129， IFO14465)、Pseudogluconobacter?saccharoketogenes?TH14-86株 (FERM?BP-1128，IFO14466)、Pseudogluconobacter saccharoketogenes?12-15株(FERM?BP-1132，IFO14482)、 Pseudogluconobacter?saccharoketogenes?12-4株(FERM?BP-1131， IFO14483)及Pseudogluconobacter?saccharoketogenes?22-3株(FERM BP-1133，IFO14484)(專利文獻7)。

但是，這些菌株正如在后述實施例中會詳細說明的一樣， 不僅對葡萄糖的羥甲基的氧化特異性低，而且除葡糖醛酸以外，還生 成葡萄糖酸、2-酮基葡萄糖酸等葡萄糖氧化物。即，本技術領域目前 還未建立同葡萄糖酸發酵一樣可從葡萄糖直接生成葡糖醛酸的適合于 葡糖醛酸發酵的微生物及利用該微生物的葡糖醛酸發酵來制造葡糖醛 酸和/或葡糖醛酸內酯的方法。