[發明專利]一種可利用木糖發酵生產光學純L-乳酸的工程菌及其構建

無效

• 申請號: 201110453684.7
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102433293A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 李爽;王菊芳;楊曉鋒;王小寧;于平儒
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/74;C12P7/56;C12R1/01;C12R1/145
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉;李衛東

技術領域

本發明屬于微生物發酵及基因工程領域，具體涉及一種乙酸代謝途徑缺失的、可利用木糖發酵生產光學純L-乳酸的工程菌及其構建方法與應用。

背景技術

乳酸在食品、醫藥、化妝品、皮革制造業、紡織工業等領域有著廣泛的應用。乳酸還是一種重要的化工平臺化合物。并且由于近年對可生物降解的聚乳酸的關注，乳酸的廉價獲得再次引起研究者的重視。相比于化學合成方法，微生物發酵生成乳酸具有低溫、低能耗和低成本等優點(Datta，R.and?M.Henry.，Lactic?acid：recent?advances?in?products，processes?and?technologies-a?review.Journal?of?Chemical?Technology?and?Biotechnology，2006，81(7)：1119-1129)。且生物發酵所獲得的多為光學純L型或D型乳酸，而L型乳酸的光學純度對制備高品質聚乳酸是至關重要的。

隨著化石能源危機的不斷加重，研究者希望以廉價生物質能源如糖蜜、淀粉或纖維素類廢棄物為原料發酵生產乳酸，從而進一步降低乳酸發酵的生產成本。上述的各類廉價生物質能源，因為纖維類生物質具有廉價、來源廣泛和不會影響糧食安全等優點，而更加受到研究者的青睞(Tan，T.W.，F.Shang，et?al.Current?development?of?biorefinery?in?China.Biotechnology?Advances，2010，28(5)：543-555)。纖維素類生物質主要由葡萄糖和木糖構成。但傳統的乳酸發酵菌株通常不能利用木糖為碳源發酵。因此如何獲得可有效利用木糖發酵高產乳酸的菌株，是纖維素類生物質生產乳酸工業中至為關鍵的一點(Wang，L.M.，B.Zhao，etal.，Efficient?production?of?L-lactic?acid?from?corncob?molasses，a?waste?by-productin?xylitol?production，by?a?newly?isolated?xylose?utilizing?Bacillus?sp?strain.Bioresource?Technology，2010，101(20)：7908-7915)。一些如Bacillus?sp.(Wang，L.M.，B.Zhao，et?al.，Efficient?production?of?L-lactic?acid?from?corncob?molasses，awaste?by-product?in?xylitol?production，by?a?newly?isolated?xylose?utilizing?Bacillussp?strain.Bioresource?Technology，2010，101(20)：7908-7915)，Lactobacilluspentosus，Lactobacillus?brevis?and?Pichia?stipitis(Ilmen，M.，K.Koivuranta，et?al.，Efficient?production?of?L-lactic?acid?from?xylose?by?Pichia?stipitis.Applied?AndEnvironmental?Microbiology，2007，73(1)：117-123)Rhizopus(Skory，C.D.Lacticacid?production?by?Rhizopus?oryzae?transformants?with?modified?lactatedehydrogenase?activity.Applied?Microbiology?and?Biotechnology，2004，64(2)：237-242.Skory，C.D.Isolation?and?expression?of?lactate?dehydrogenase?genes?fromRhizopus?oryzae.Applied?And?Environmental?Microbiology，2000，66(6)：2343-2348)，Saccharomyces(Hetenyi，K.，A.Nemeth，et?al.Role?of?pH-regulation?inlactic?acid?fermentation：Second?steps?in?a?process?improvement.ChemicalEngineering?And?Processing，2011，50(3)：293-299)等相繼被報道能夠以木糖為底物發酵生產乳酸。