[發明專利]高效乙醇發酵菌

有效

• 申請號: 201480083837.5
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN107429218B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 土田芳樹;栗原育美;今井友裕;小池郁
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: C12N1/15
• 分類號: C12N1/15;C12N15/09;C12P7/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成;褚瑤楊

本發明的課題在于提供在不導入外來基因的情況下得到乙醇產生效率高的發酵菌。本發明進一步的課題在于得到對于妨礙發酵菌增殖的有機酸等增殖障礙物質具有耐性的發酵菌。向通過育種能夠由五碳糖和六碳糖有效地生產乙醇的季也蒙畢赤酵母(Meyerozyma guilliermondii)中通過自克隆導入轉醛醇酶、醇脫氫酶基因，由此制成提高了乙醇生產性能的菌。本菌株以保藏號NITE BP?01976被保藏于專利微生物保藏中心。

技術領域

本發明涉及在使用木質纖維素類生物質生成生物乙醇的過程中用于發酵糖化溶液的微生物。

特別涉及在使用木質纖維素類生物質生成生物乙醇的過程中能夠由五碳糖(下文中也稱為C5)以及六碳糖(下文中也稱為C6)有效地生成乙醇的微生物。

背景技術

生物乙醇作為由生物質生成的不會發生枯竭的可再生資源而倍受期待。另外，由于燃燒生物乙醇而生成的二氧化碳為碳中性的，因而據信通過促進生物乙醇的利用可抑制作為地球溫室化的主要原因的二氧化碳的增加。

生物乙醇是將生物質發酵并進行蒸餾提純乙醇制得的。為了提高生物乙醇的收率，需要由糖化溶液中生成大多數的醇。在生物乙醇生成的過程中通常使用的酵母無法將木糖、阿拉伯糖等五碳糖轉換為醇，因而作為發酵原料，僅使用了六碳糖。

盡管根據原料而不同，但在代表性的生物質中被認為含有35～45％的纖維素、25～40％的半纖維素、15～30％的木質素。因而，在不僅可利用六碳糖聚合而成的纖維素作為底物、而且還可利用主要含有作為五碳糖的木糖等的半纖維素作為底物時，可有效地產生乙醇。

木糖被認為是在生物質中大量含有的糖，其含量僅次于葡萄糖，有效地利用五碳糖是生物乙醇產生中的一大課題。

目前為止公開了少量利用木糖的技術，其是通過經基因重組而賦予木糖利用能力、或者利用木糖產生乙醇的微生物的利用等而實現的。

在專利文獻1中公開了下述發明：將具有木糖轉運體活性的基因導入到宿主細胞中，從而將木糖(C5)轉換為木酮糖，整合在糖酵解系統的戊糖磷酸途徑中，在發酵中加以利用。

在專利文獻2中公開了利用被賦予了阿拉伯糖轉運體的酵母來生成醇的技術。與專利文獻1同樣地、將阿拉伯糖(C5糖)經阿拉伯糖醇、木酮糖而整合在糖酵解系統的戊糖磷酸途徑中，在發酵中加以利用。

在非專利文獻1中公開了通過將源自大腸桿菌的木糖同化基因重組到發酵單胞菌中而賦予木糖同化能力的內容。

在非專利文獻2中記載了畢赤屬酵母可利用木糖生產乙醇的內容。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-170422號公報

專利文獻2：美國專利申請公開第2013/189788號說明書

非專利文獻

非專利文獻1：Zhang,M.,et al.,Science,1995.Vol.267,pp.240-243.

非專利文獻2：Bicho,P.A.,et al.,Appl.Environ.Microbiol.,1988,Vol.54,pp.50-54.

發明內容

發明所要解決的問題

但是，專利文獻1的發明是將源自季也蒙假絲酵母(Candida guilliermondii)的具有木糖轉運體活性的蛋白質導入到作為宿主的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中。即導入了外來基因。

另外，專利文獻2的發明，盡管轉運基因不同，但也是向宿主中導入不同種基因的發明。