[發明專利]凝集性酵母及其制備方法

無效

• 申請號: 200980107511.0
• 申請日: 2009-03-18
• 公開（公告）號: CN101983240A
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 赤田倫治;S·農克朗;星田尚司;B·M·A·阿布戴樂-巴納特
• 申請（專利權）人: 國立大學法人山口大學
• 主分類號: C12N15/09
• 分類號: C12N15/09;C12N1/19
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

技術領域

本發明涉及用于生物乙醇生產的、屬于凝集性得到提高的馬克斯克魯維酵母(Kluyveromyces?marxianus)的凝集性酵母及其制備方法等。

背景技術

微生物在工業產品生產中占有重要的位置。其中，更高效、便宜地進行生產是人們想解決的一項課題。其解決方法有：選擇表現更高生產率的菌株、以及對用于微生物培養的培養基的組成或培養溫度等培養條件進行研究等。以近年來分子遺傳學的發展為基礎，作為菌株的一種選擇方式，可以列舉由現有的菌株利用特定的優秀基因，將菌株轉化的方法。目前，即使對于生產有用的食品類的酵母，為了更有效的生產，也較多地進行了轉化。

作為用于有效生產的轉化的一種，可以列舉提高菌體凝集性的轉化。利用了發酵法的醇生產，可以通過在作為發酵酵母的釀酒酵母(Saccharomyces?cerevisiae)中使用醇生產率特別高的株，并利用分批發酵法或連續發酵法這樣的方法來實施。現有的分批發酵法，是通過在醇發酵酵母中添加糖蜜等作為原料，并在一定的條件下進行培養來生成醇的。生成的醇通過加熱培養液而蒸餾回收，但殘留在培養液中的酵母由于加熱而滅活。因此，在持續進行醇生產時，必須要補充酵母液。這樣的工序效率差，進而成本高。當使用凝集性酵母時，靜置并回收上清液的醇，在沉淀的凝集性酵母中添加新的發酵液，可再次進行醇生產，因此對于利用了分批發酵法的醇生產，優選使用凝集性的酵母。

作為賦予凝集性的轉化的方法，有在醇發酵酵母染色體上的任意的標記基因區域，導入作為外源DNA的凝集性基因表達盒而制成的實用的凝集性醇發酵酵母和其育種方法(專利文獻1)；獲取酵母的凝集性基因的、編碼與凝集性有關的蛋白區域的DNA，并將該DNA導入啤酒酵母中來制備凝集性得到強化的酵母的方法(專利文獻2)；用于燃料用乙醇生產的凝集性酵母的構筑(非專利文獻1)等。這些已經報道的轉化酵母，是將源于釀酒酵母的凝集性基因導入屬于釀酒酵母的酒類制造用酵母而制成的。另一方面，對于在屬于與釀酒酵母為不同屬的酵母中導入了源于釀酒酵母的凝集性基因的轉化酵母，尚未有報道，并且對于源于釀酒酵母的凝集性基因在釀酒酵母以外的酵母中是否也能參與凝集性的調節，完全不清楚。

對于釀酒酵母，全基因組分析已經完成，正在確定凝集性基因。涉及凝集性的FLO基因群組中，有存在于1號染色體上的FLO1基因(非專利文獻2)、存在于8號染色體上的FLO5基因(非專利文獻3)、存在于5號染色體上的FLO8基因(非專利文獻4)、存在于1號染色體上的FLO9基因(非專利文獻5)、存在于11號染色體上的FLO10基因(非專利文獻6)等。這些基因被認為是具有與FLO1類似的堿基序列的凝集素樣蛋白質。

目前，從石油供給的問題考慮，在世界范圍內，正嘗試進行使用來自生物資源(バイオマス)的能源來代替石油的探索。依賴于生物資源的新能源的一種有作為生物資源燃料的生物乙醇。生物乙醇可以利用較多含有糖質或淀粉質的植物資源獲得。作為利用以生物資源為原料的微生物來進行醇生產的方法，公開了將西谷椰子原木的粉碎物糖化，利用釀酒酵母進行的乙醇的發酵生產法(專利文獻3)；使用屬于釀酒酵母的酵母，由垃圾等廢棄物生產燃料用醇的方法(專利文獻4)。在生物乙醇的生產中使用的酵母，優選具有可與生物資源的處理相對應的耐熱性、具有與醇生產酵母同樣高的凝集性的酵母。

馬克斯克魯維酵母(Kluyveromyces?marxianus)是具有耐熱性的酵母，由Lertwattanasakul以及山田等，確認了醇脫氫酶(alcohol?dehydrogenase；Adh)的表達，所述醇脫氫酶與由糖向乙醇的轉換有關(非專利文獻7)。馬克斯克魯維酵母不僅可以產生乙醇，而且由于蛋白質生產率高，因而被認為在工業生產中非常有用，然而現狀是，沒有一般性地確立馬克斯克魯維酵母的轉化方法，這等的研究沒有進展。因此，對于適于生物乙醇的工業生產的馬克斯克魯維酵母轉化株，至今沒有任何報道。

專利文獻1：專利第3040959號公報

專利文獻2：專利第3643404號公報

專利文獻3：特開2007-195406號公報

專利文獻4：特開2006-325577號公報

非專利文獻1：Biotechnol?Lett，30：97-102，2008

非專利文獻2：Yeast，9：423-427，1993

非專利文獻3：Science，265：2077-2082，1994

非專利文獻4：Nature?387：78-81，1997