[發明專利]培養具有腈水合酶活性的微生物的方法

有效

• 申請號: 201580050795.X
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN107075457B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: K·哈格;C·施瓦爾布;P·斯普洛特;P·奧德曼;K-U·鮑爾代紐斯;B·恩斯特;G·斯泰格爾曼;S·費賴爾;C·博爾施韋勒;M·G·布勞恩;J·道韋爾
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/88
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 陳迎春;黃革生

本發明涉及用于生產腈水合酶的微生物的培養方法、用于培養生產腈水合酶的微生物的組合物、以及含有糖和有機酸的組合物用于培養生產腈水合酶的微生物的用途。在本發明中提供和使用的組合物特別適用于誘導相應微生物的生長和腈水合酶生產。

技術領域

本發明涉及培養生產腈水合酶的微生物的方法、培養生產腈水合酶的微生物的組合物、以及含有糖類和有機酸的組合物用于培養生產腈水合酶的微生物的用途。在本發明的上下文中提供的并用于本發明的組合物特別適用于誘導相應微生物的生長和腈水合酶的生產。

背景技術

聚丙烯酰胺廣泛用作絮凝劑、用作造紙工業中的增稠劑、用作三次采油中的添加劑、以及許多其它領域。聚丙烯酰胺的原料通常是其單體丙烯酰胺。原則上，存在兩種不同的工業規模生產丙烯酰胺的方法：化學合成和生物合成，其中由于更溫和的反應條件和固有的工藝安全性，生物合成方法呈日益上升趨勢。由于更溫和的反應條件、不存在銅催化劑和腈的定量轉化，在生物合成中可以避免昂貴的下游加工步驟例如蒸餾或離子交換，因此導致更廉價的設備，顯著降低的設備藍圖。

兩種合成方法都使用丙烯腈作為起始物質。雖然化學合成方法使用銅催化劑(例如US4048226，US3597481)，但是生物合成方法使用生物催化劑水合丙烯腈以獲得丙烯酰胺。一般地，這樣的生物催化劑是微生物，其能夠生產酶的腈水合酶(2014年9月30日的IUBMB命名法：EC 4.2.1.84；CAS-No.2391-37-5；也稱為，例如NHase)。生產腈水合酶的微生物廣泛地分布在環境中，并且包括，例如，作為代表的玫瑰色紅球菌(Rhodococcusrhodochrous)、食吡啶紅球菌(Rhodococcus pyridinovorans)、紅城紅球菌(Rhodococcuserythropolis)、馬紅球菌(Rhodococcus equi)、赤紅球菌(Rhodococcus ruber)、渾濁紅球菌(Rhodococcus opacus)、黑曲霉(Aspergillus niger)、燕麥食酸菌(Acidovoraxavenae)、速生食酸菌(Acidovorax facilis)、根癌土壤桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)、放射形土壤桿菌(Agrobacterium radiobacter)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、蒼白芽孢桿菌(Bacillus pallidus)、史密斯芽孢桿菌(Bacillus smithii)、芽孢桿菌BR449(Bacillus sp BR449)、Bradyrhizobium oligotrophicum、Bradyrhizobiumdiazoefficiens、大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)、新洋蔥伯克霍爾德氏菌(Burkholderia cenocepacia)、唐菖蒲伯克霍爾德氏菌(Burkholderia gladioli)、產酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumonia)、棲異地克雷伯菌(Klebsiella variicola)、鷹嘴豆中間根瘤菌(Mesorhizobium ciceri)、機會中間根瘤菌(Mesorhizobium opportunistum)、中間根瘤菌F28(Mesorhizobium sp F28)、莫拉菌屬(Moraxella)、Pantoea endophytica、成團泛菌(Pantoea agglomerans)、綠針假單胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)、根瘤菌屬(Rhizobium)、沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、液化沙雷氏菌(Serratialiquefaciens)、粘質沙雷氏菌(Serratia marcescens)、擬無枝酸菌屬(Amycolatopsis)、節桿菌屬(Arthrobacter)、短桿菌屬物種CH1(Brevibacterium sp CH1)、短桿菌屬物種CH2(Brevibacterium sp CH2)、短桿菌屬物種R312(Brevibacterium sp R312)、蛾短桿菌(Brevibacterium imperiale)、Corynebacterium nitrilophilus、假白喉棒桿菌(Corynebacterium pseudodiphteriticum)、谷氨酸棒狀桿菌(Corynebacteriumglutamicum)、Corynebacterium hoffmanii、蛾微桿菌(Microbacterium imperiale)、恥垢微桿菌(Microbacterium smegmatis)、藤黃微球菌(Micrococcus luteus)、小球諾卡氏菌(Nocardia globerula)、玫瑰色諾卡氏菌(Nocardia rhodochrous)、嗜熱假諾卡氏菌(Pseudonocardia thermophila)、木霉屬(Trichoderma)、疣孢漆斑菌(Myrotheciumverrucaria)、出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)、Candida famata、季也蒙假絲酵母(Candida guilliermondii)、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)、黃隱球酵母(Cryptococcus flavus)、隱球酵母UFMG-Y28(Cryptococcus sp UFMG-Y28)、漢遜德巴利酵母(Debaryomyces hanseii)、白地霉(Geotrichum candidum)、地霉屬物種JR1(Geotrichumsp JR1)、有孢漢遜酵母屬(Hanseniaspora)、耐熱克魯維酵母(Kluyveromycesthermotolerans)、克魯弗畢赤酵母(Pichia kluyveri)、紅酵母(Rhodotorula glutinis)、睪丸酮叢毛單胞菌(Comomonas testosteroni)、Pyrococcus abyssi、激烈熱火球古菌(Pyrococcus furiosus)和美未氏熱火球古菌(Pyrococcus horikoshi)。(參見，例如，Prasad，Biotechnology Advances(2010)，28(6)：725-741；FR2835531)。酶腈水合酶是鐵或鈷依賴性的(即其具有在其活性中心配位的鐵或鈷原子)，特別地其特征在于其催化丙烯腈轉化以通過水合丙烯腈獲得丙烯酰胺的能力(Kobayashi，Nature Biotechnology(1998)，16：733-736)。