[發明專利]一種微生物發酵生產二羥基丙酮的菌株HD924和方法

有效

• 申請號: 201110388519.8
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102391976A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 劉宇鵬;陳萬河;王磊;李華;孫楊
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/26;C12R1/01
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 田小伍

技術領域????

本發明屬于生物制造領域，具體涉及到用一種好氧微生物發酵甘油生產二羥基丙酮的菌株HD924和利用該菌株發酵甘油生產二羥基丙酮的方法。

背景技術

二羥基丙酮，又稱1,3-二羥基丙酮，英文名為1,3-dihydroxyacetone或dihydroxyacetone,簡寫為DHA，分子式為C₃H₆O₃，分子量為90.08，是最簡單的三碳酮糖，外觀是白色或類白色粉末狀結晶，具有甜、涼的味道，易吸濕并分解。一般狀態下是二聚體(1,4-Dioxane)的結晶，經溶解或加熱后變為單體。

二羥基丙酮是一種天然存在、水溶性的最簡單的酮糖，具有生物可降解性，可食用且對人體和環境無毒害；其分子中帶有幾個活潑集團，可催化多種反應。其衍生物是有機化學合成中非常重要的一類中間體。因此作為一種重要的化工原料、醫藥中間體和功能添加劑在國外已經得到了廣泛的實際應用。因為二羥基丙酮分子中含有三種官能團，化學性質活潑，廣泛參與諸如聚合、縮合等化學反應，是一種重要的化學合成中間體。在工業上，DHA可有效還原丁二烯—苯乙烯復合物；能有效催化甲醛到羥醛、羥酮的縮合反應；可合成雜環化合物、、甘油三酯、酮位取代化合物；還可用于合成無毒可降解的生物材料產品。此外，二羥基丙酮還可作為一種良好的活性著色成份被廣泛應用到化妝品中。DHA最大特點之一就是具有極強的防曬性，可與皮膚表層自由氨基結合在皮膚表面形成一細密的薄膜，反射太陽光，屏蔽紫外線，阻止皮膚水分過度蒸發，起到很好的保濕及防曬作用。目前，DHA作為藥物已經應用在低血糖與糖尿病的治療及某些病毒性皮膚?。ㄈ鐚Π装吆桶遵帮L就具有顯著療效）的治療上。作為醫藥中間體，DHA能合成一些治療心血管疾病的藥物。同時它還可直接作為一種抗病毒試劑，如在雞蛋胚胎培養中，使用DHA能大大抑制雞瘟病毒的感染，殺死51~100%的雞瘟病毒。另外以DHA作為中間體合成相應的衍生物，可具有抗艾滋病病毒的作用。在農業及食品方面，二羥基丙酮可用作飼料添加劑，在豬飼料中加入一定量的二羥基丙酮和丙酮酸鹽的混合物，能減少豬肉的脂肪含量增加瘦肉率。在膳食中添加二羥基丙酮可提高有氧耐力，也可以改變機體代謝率和底物利用血脂的變化等方面。

二羥基丙酮的工業化生產主要是利用含有甘油脫氫酶微生物以甘油為底物發酵生產。目前報道最多的能產甘油脫氫酶的微生物為葡萄糖酸桿菌屬（Gluconobacter）和醋桿菌屬（Acetobacter），能產生二羥基丙酮的主要微生物資源如下：?Bacillus?xylinum、Acinetobacter?sp.?strain?JC1?DSM?3803、Acetobacter?xylinum?A-9、Gluconobacter?melanogenus?IFO?3293、Gluconobacter?melanogenus?IFO?3294、Hansenula?polymorpha?CBS?4732、Candida?boidinii?2201、Klebsiella?aerogenes、Escherichia?coli?(strain?ECFS)、Gluconobacter?oxydans?ATCC?621、Pichia?membranifaciens、Bacillus?licheniformis?B-05571、Acetomonassp等。國內外關于高產二羥基丙酮的微生物資源報道較少。因此，自主創新地篩選出能夠耐受高濃度甘油的微生物菌株，并且研究出一種能夠生產高濃度二羥基丙酮的方法迫在眉睫。

發明內容??

本發明目的在于提供一種對高濃度甘油有一定耐受性的菌株HD924，該菌株可用于微生物發酵生產二羥基丙酮。本發明還給出了利用該菌株HD924發酵生產二羥基丙酮的方法，該方法以廉價的甘油為原料，甘油轉化率較高。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：