[發明專利]葡萄糖制備用酵母及使用其的葡萄糖制備方法

無效

• 申請號: 200980113127.1
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN102007206A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 高橋克幸;和田光史;木村櫻子;藤井亮太
• 申請（專利權）人: 三井化學株式會社
• 主分類號: C12N1/16
• 分類號: C12N1/16;C12P19/14;C12R1/865
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍

技術領域

本發明涉及葡萄糖制備用酵母及使用其的葡萄糖制備方法。

背景技術

近年來，從資源的有效利用及環境保護這兩方面考慮，作為化石資源的替代品，生物質資源(biomass?resources)的利用備受關注。其中，考慮到糧食用與工業用的生產平衡，目前為止集中開發了利用木材等以纖維素為主要成分的非可食(工業用)生物質的方法。上述利用工業用生物質的技術中，對從工業用生物質中分離或精制纖維素的步驟、和將所得纖維素分解后轉化為單糖的糖化步驟進行了大量的技術開發。

糖化大致分為酸糖化法和酶糖化法。其中，酶糖化法為常溫·常壓反應，而且不使用危險藥品且沒有副反應，因此與酸糖化法相比，從降低能量消耗及環境負荷方面考慮，較為優選。

酶糖化法使用分解纖維素的酶(纖維素酶)來進行糖化。利用精制的纖維素酶由纖維素原料制備葡萄糖，已知有下述方法：使用木霉(Trichoderma)屬絲狀菌(非專利文獻1)、或曲霉(Aspergillus)屬絲狀菌(非專利文獻2)等微生物分泌的酶。但是，使用精制酶的步驟中，由于難以分離生成的葡萄糖溶液和酶，所以結果不得不舍去酶，在工業上于成本方面是不利的，考慮到以葡萄糖為原料的常用化學品的生產時，必須進行創新的工藝開發。

另一方面，利用基因重組技術，可以使微生物生產大量的纖維素酶。但是，存在下述缺點：在微生物的菌體內生產纖維素酶時，作為基質的纖維素原料與纖維素酶無法接觸，無法進行糖化。

作為克服了上述缺點的技術，近年來開發了稱作武裝酵母(Arming?yeast)的、在細胞表面呈遞酶的酵母(非專利文獻3)。上述技術是使用酵母作為酶的載體的技術，可以利用通常進行的酵母培養方法來生成酶。進而，由于在細胞表面呈遞酶，所以存在于反應液中的基質可以與酶接觸。進而，上述武裝酵母具有凝集性和沉淀性，可以容易地從反應液中回收。因此，通過將酵母回收，可以簡便地將酶與生成的葡萄糖溶液分離，將酶進行再利用。

至今為止，開發了在表面呈遞脂肪酶來制備光學活性體的技術(專利文獻1)、和將分解淀粉的葡糖淀粉酶呈遞、直接由淀粉生成乙醇的酵母(非專利文獻4)。進而，報道了一種武裝酵母，所述武裝酵母使纖維素酶呈遞在細胞表面，從纖維素原料中直接發酵生成乙醇(非專利文獻5及專利文獻2)。但是，非專利文獻5中報道了在未檢測到葡萄糖的情況下，將生成的葡萄糖立即用于乙醇生產。如上所述，雖然存在由纖維素原料生成葡萄糖的微生物，但是由于生成的葡萄糖是微生物生命活動中重要的碳源，所以會被該微生物迅速地代謝，難以使葡萄糖蓄積在反應液中。

非專利文獻1：Montenecourt，Trends?in?Biotechnology，Vol.1，No.5，pp.156-161(1983)

非專利文獻2：Takada?et.al.，Bioscience，Biotechnology?and?Biochemistry，62(8)，pp.1615-1618(1998)

非專利文獻3：Ueda?et.al.，Journal?of?Bioscience?and?Bioengineering，Vol.90，No.2，pp.125-136(2000)

非專利文獻4：Teik?Seong?Khaw?et.al.，Journal?of?Bioscience?and?Bioengineering，Vol.103，No.1，pp.95-97(2007)

非專利文獻5：Fujita?et.al.，Applied?and?Environmental?Microbiology，Vol.70，No.2，pp.1207-1212(2004)

專利文獻1：日本特開平11-290078號公報

專利文獻2：國際公開第01/79483號說明書

發明內容

如上所述，使用精制酶的方法的工業化通常在成本方面不利。另外，在細胞表層呈遞纖維素酶的武裝酵母，因酵母的糖代謝功能而立即利用生成的葡萄糖，無法蓄積葡萄糖。因此，迫切期望開發出顯示纖維素分解活性、且不利用生成的葡萄糖的生物催化劑。除此之外，還迫切期望開發出能夠重復使用的酶。

本發明的目的在于提供葡萄糖制備用酵母、及使用其的葡萄糖制備方法，所述葡萄糖制備用酵母可以以高收量高效地由纖維素制備葡萄糖、且可以重復使用。

本發明是鑒于上述情況而完成的，本發明提供葡萄糖制備用酵母及使用其的葡萄糖制備方法。