[發明專利]一種微生物轉化的方法

有效

• 申請號: 201610085550.7
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN105624217B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 蔡宇杰;徐錦槿;鄧華祥;陳佳君;王靜;鐘妮爾;白亞軍;鄭曉暉
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12P7/42
• 分類號: C12P7/42;C12R1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及采用普羅維登斯菌屬微生物轉化左旋多巴生產R?(+)?3?(3,4?二羥基苯基)?2?羥基丙酸。該方法過程簡單，具有重要的工業應用價值。

技術領域

本發明采用普羅維登斯菌轉化左旋多巴生產丹參素，屬于工業微生物領域。

背景技術

丹參素，學名R-(+)-3-(3,4-二羥基苯基)-2-羥基丙酸、D-(+)-β-(3,4-二羥基苯基)乳酸，英文名為：Danshensu、(R)-(+)-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-lactic acid、(R)-(+)-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-hydroxypropanoic acid，是一種右旋酚酸類化合物。

丹參素是丹參水提液中的重要要有效成份，國內于1980年從丹參水提液中得到并鑒定了結構(丹參水溶性有效成分的研究,Ⅱ.D(+)β(3,4-二羥基苯基)乳酸的結構，上海第一醫學院學報，1980，05(7)，384-385)，各種研究表明丹參素具有重要的藥理藥效作用，在心腦血管疾病的治療等方面具有獨特治療作用。

當前丹參素主要從丹參中提取得到(專利CN200810038853.9)。丹參素在丹參中的含量較低，并且丹參素種植成本高且產量有限，因此當前丹參素不僅價格高而且遠遠無法滿足市場的需求。專利CN201310559498.0提出了一種構建大腸桿菌基因工程圖利用葡萄糖發酵產丹參素的方法，由于合成代謝途徑涉及利用羥基化酶，該酶很容易使代謝過程產物氧化而影響丹參素的產率，同時由于大腸桿菌發酵是高耗氧過程，也會氧化丹參素，因此當前該方法產率較低，成本將會高于植物提取過程。專利CN201210190171.6提出了水解丹酚酸B生產丹參素的方法，丹酚酸B需從丹參提取，并且化學水解過程有大量副反應，同樣不適用于規模化生產。手性合成丹參素(專利CN201210420488.4)的催化劑極為昂貴，當前也僅停留在實驗室水平。

基于丹參素的重要應用價值，本專利提出了采用普羅維登斯菌屬微生物轉化左旋多巴生產丹參素的方案。左旋多巴也叫：L-3-(3,4-二羥基苯基)丙氨酸(L-DOPA，L-3,4-dihydroxyphenylalanine)。當前左旋多巴可從植物提取也可微生物發酵生產(Overviewon the biotechnological production of L-DOPA，2015，Appl Microbiol Biotechnol，99:575–584)，原料豐富易得。

普羅維登斯菌(Providencia)是一類可使苯丙氨酸氧化脫氨的革蘭氏陰性細菌。現有主要8個種：產堿普羅威登斯菌(Providencia alcalifaciens)、斯氏普羅威登斯菌(Providencia stuartii)、雷極普羅威登斯菌(Providencia rettgeri)、害蟲普羅威登斯菌(Providencia vermicola)、Providencia sneebia、Providencia burhodogranariea。普羅維登斯菌具有強大的氧化脫氨能力(Sherris Medical Microbiology，2004，4th ed.)，左旋多巴可以被普羅維登斯菌氧化脫氨成3,4-二羥基苯丙酮酸，然后再還原成丹參素。3,4-二羥基苯丙酮酸雖然是更為直接的底物，但價格昂貴且不穩定，因此左旋多巴是最佳的底物。普羅維登斯菌是一種兼性厭氧菌，可以在厭氧條件或好氧條件下轉化生產丹參素，具有高轉化率和高純度的特點。

發明內容

本發明通過培養普羅維登斯菌屬微生物菌體，轉化左旋多巴生產丹參素，技術方案如下：

1、菌株