[發明專利]D-葡萄糖二酸生產菌及D-葡萄糖二酸的制造方法

有效

• 申請號: 201380029481.2
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN105026548B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 伊藤哲也;田所宏基;正木久晴;三國克彥;村上洋;木曾太郎;桐生高明
• 申請（專利權）人: 鹽水港精糖株式會社;大阪工業科學與技術研究機構
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/21;C12N9/02;C12N9/04;C12N15/09;C12P7/24;C12P7/42;C12P7/46
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 羅菊華

本發明提供D?葡萄糖二酸生產菌及D?葡萄糖二酸的制造方法。本發明特征在于，從選自D?葡萄糖、D?葡萄糖酸、D?葡萄糖醛酸的1種或2種以上的糖質，制造由特定的醇脫氫酶PQQ?ADH(1)及特定的醛脫氫酶PQQ?ALDH(2)催化的D?葡萄糖二酸或其鹽，以及，在上述的1種或2種以上的糖質的存在下，使用有上述PQQ?ADH(1)及PQQ?ALDH(2)的微生物或其處理物制造D?葡萄糖二酸或其鹽。由本發明可提供為了制造D?葡萄糖二酸而使用的D?葡萄糖二酸生產能力升高的微生物及D?葡萄糖二酸的有效的制造法。

【技術領域】

本發明涉及為了制造D-葡萄糖二酸使用的D-葡萄糖二酸生產能力升高的微生物及D-葡萄糖二酸的有效的制造法，更具體而言，涉及在有特定的吡咯并喹啉醌依賴性醇脫氫酶(PQQ-ADH(以下，本酶記作1))和特定的吡咯并喹啉醌依賴性醛脫氫酶(PQQ-ALDH(以下，本酶記作2))的2種脫氫酶活性，再者，與酮酸類的生成相關的多種ALDH(以下，有同樣的性質的酶記作3)活性減弱或消失的反應條件下廉價并且有效制造D-葡萄糖二酸的方法。

【背景技術】

作為D-葡萄糖的代表性的羧酸，已知醛基被氧化的D-葡萄糖酸和羥甲基被氧化的D-葡萄糖醛酸。另外，醛基和羥甲基二者被氧化的二羧酸被稱為D-葡萄糖二酸，天然包括蘋果、葡萄水果等的果物或，綠花椰菜、芽圓白菜等的油菜科的蔬菜。

D-葡萄糖二酸由于強力地抑制β-葡萄糖醛酸糖苷酶，有抑制乳腺癌、大腸癌、肝臟癌、肺癌、皮膚癌的發癌風險的效果(非專利文獻1)，在美國，作為D-葡萄糖二酸鈣用于健康輔助食品。另外，D-葡萄糖二酸作為鰲合劑、水泥添加劑等的原料利用，再者，在2004年，由美國能源部定為生物精練廠的骨干物質(非專利文獻2)、也被期待為新穎的聚合物原料。

對于D-葡萄糖二酸的制備法，至今，作為現有技術，報告有利用化學合成法、酶法、發酵法的各種各樣的方法。化學合成法多作為起始原料使用D-葡萄糖的方法，作為氧化劑使用硝酸的方法(專利文獻1)、作為氧化催化劑使用鉑的方法(專利文獻2)、作為氧化劑使用4-乙酰氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基的方法(專利文獻3)等也被提 案。

再者，作為現有技術，也公開有提高氧化反應時的選擇性，使D-葡萄糖二酸的收率大幅地升高的改良法(專利文獻4、專利文獻5)。但是，這些化學合成法由于需要大量的藥品和特殊的設備，制造成本變高，并且，有多派生生成氮氧化物等的環境負荷物質的缺點。

另一方面，酶法或發酵法有與化學合成法想比反應條件穩和，給地球環境的影響少的優點。作為酶法，作為現有技術，報告有例如，使己糖氧化酶、醛脫氫酶、醛氧化酶作用于D-葡萄糖醛酸而將其轉變為D-葡萄糖二酸的方法(專利文獻6)，或使葡萄糖氧化酶作用于D-葡萄糖醛酸的方法(專利文獻7)，但哪種方法的酶反應性都低，達不到實用化。

作為發酵法，作為現有技術，報告有例如，將啤酒糖酵母(Saccharomycescerevisiae)來源的肌肌醇-1-磷酸合成酶基因、小鼠來源的肌肌醇加氧酶基因、丁香假單胞菌(Pseudomonas syringae)來源的糖醛酸脫氫酶基因導入大腸桿菌，從D-葡萄糖生成D-葡萄糖二酸的方法(專利文獻8、非專利文獻3)，葡萄糖二酸的生成量最大也不過2.5g/L，不是工業上充分的水平。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1：美國專利第2,436,659號

專利文獻2：美國專利第2,472,168號

專利文獻3：美國專利第6,498,269號

專利文獻4：美國專利第5,599,977號

專利文獻5：美國專利第7,692,041號

專利文獻6：WO02/074926號

專利文獻7：日本國專利第3713530號