[發明專利]用于生產琥珀酸的放線桿菌和方法

有效

• 申請號: 200910080815.4
• 申請日: 2009-03-23
• 公開（公告）號: CN101845407A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 邢建民;李強;李望良;蘇志國
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/46;C12P7/10;C12M1/00;C12R1/04
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 曹津燕

技術領域

本發明屬于生物工程技術領域，涉及一種用于生產琥珀酸的放線桿菌和采用該放線桿菌生產琥珀酸的方法，以及一種琥珀酸和乙醇的聯合生產方法和裝置。

背景技術

琥珀酸(Succinic?Acid，Butanedioic?Acid)，又稱丁二酸，被美國FDA認定為“一般認為安全”(GRAS)，因此可以用于多種用途。2004年美國能源部的一份報告指出，琥珀酸是合成大宗日用品和重要化學品的平臺化學物質，有著巨大的經濟價值。隨著能源緊缺，利用生物發酵法生產琥珀酸的前景非常廣闊。

琥珀酸是許多嚴格厭氧菌和兼性厭氧菌的代謝中間體，產生琥珀酸的微生物包括丙酸產生菌、典型的胃腸菌和瘤胃菌等。許多琥珀酸產生菌是從瘤胃中分離出來的，由于瘤胃中微生態環境比較復雜，目前大多的分離方法都是基于最大可能的模擬與瘤胃相似的分離環境而達到對目標瘤胃菌的分離。目前琥珀酸發酵產量最高的微生物是產琥珀酸放線桿菌(Actinobacillus?succinogenes)，又名130Z^T，其在美國菌種保藏中心(ATCC)的保藏編號為ATCC?55618(Int.J?Syst.Bacteriol.，1999，49，207-216)，其琥珀酸產量在50g/L～80g/L之間(US?5,723,322)。此外，屬于假絲酵母屬(Candida)的微生物(JP5617077B)、產琥珀酸厭氧螺菌(Anaerobiospirllum?succiniproducens)(US5,143,834)，重組大腸桿菌(CN1202930A)也具有較高的產酸能力。但是多數菌株在生產上不能滿足工業生產在經濟上的要求，優良琥珀酸發酵菌種的欠缺一直是制約琥珀酸發酵工業發展的嚴重瓶頸，因此，迫切需要篩選出能夠以高濃度發酵生產琥珀酸的微生物菌株。

近些年國內很多機構加強了產琥珀酸微生物菌株的篩選、改性過程(如CN1814747A和CN1884484A)并建立了新型的琥珀酸發酵生產方法(如CN101023178A和CN101029316A)。

在琥珀酸發酵過程中，琥珀酸以及副產物如乳酸、乙酸等的積累會抑制發酵過程，降低產物濃度，是阻礙琥珀酸發酵產業化的重要因素。為解除產物的抑制作用，可以采用以下兩個途徑：第一，將發酵產物及時轉移，降低產物濃度，解除產物的抑制作用，推動發酵過程向琥珀酸轉化，強化琥珀酸發酵過程，提高底物轉化率。第二，通過改變底物的濃度，如CO₂分壓(濃度)，調控發酵過程，增大琥珀酸產量，減少副產物的產率。