[發明專利]一種nudC

有效

• 申請號: 201810023635.1
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108359666B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 王緒德;周亞鳳;劉雪賓
• 申請（專利權）人: 上海晶諾生物科技有限公司
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C07K14/00;C12N15/74;C12N1/21;C12P17/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 馮振寧

本發明公開了一種nudC基因及其在制備煙酸方面的應用。所述nudC基因的核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1所示，其編碼蛋白nudC蛋白的氨基酸序列如SEQ.ID.NO.2所示。利用本發明發現的nudC基因構建的工程菌可以一步直接獲得煙酸，不僅避免了現有煙酸化學合成過程中的各種缺點，而且生產條件簡單，無污染，簡便易行，易放大，成本低，適合于大規模工業化生產應用，有很大的推廣價值。

技術領域

本發明涉及煙酸的合成技術領域，更具體地，涉及一種nudC基因及其在制備煙酸方面的應用。

背景技術

煙酸即3-吡啶甲酸，也稱作為維生素B3，屬于維生素B族，是一種水溶性維生素，是人體必需的13種維生素之一。煙酸是機體組織中重要的遞氫體和抗糙皮病的因子，有維持皮膚和神經健康，促進消化的作用。若其缺乏時，可產生糙皮病，表現為皮炎、舌炎、口咽、腹瀉及煩躁、失眠感覺異常等癥狀。與煙酰胺統稱維生素PP，用于抗糙皮病，亦可用作血擴張藥。作為醫藥中間體，用于異煙肼、煙酰胺、尼可剎及煙酸肌醇酯等的生產。煙酸也用于糧食制品，肉品添加劑和飼料添加劑以預防糙皮病。特別是飼料中添加煙酸后可提高畜禽的抗病能力，加快生長速度，提高飼料的利用率，可大量節省飼料，降低飼養成本。美國曾用添加煙酸的飼料喂養奶牛，與對照組相比，產奶量可提高15％-20％。另外煙酸還可作為形成活性污泥的生化激素，空氣和廢氣的除臭劑。煙酸在染料工業、感光材料工業、染發助劑、洗滌劑等方面也有一定的應用。

目前工業上主要用化學合成法生產煙酸，合成方法主要有液相法（高錳酸鉀氧化法和硝酸氧化法）和氣相法（臭氧氧化法、氨氧化法和空氣氧化法），所用原料主要為3-甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶、3-氰基吡啶以及哇琳等。目前最常用的方法是以3-甲基吡啶為原料用空氣氧化法合成煙酸。將3-甲基吡啶、空氣和氨氣按比例通入流化床反應器中，在290～360℃、V₂O₅催化下反應生成煙腈；再于氫氧化鈉水溶液中、160℃下高壓水解生成煙酸鈉，最后用鹽酸酸化得煙酸。在這個合成過程中需要經過煙腈這一部中間產物，煙腈通過化學反應生成煙酸需要高溫高壓、強酸強堿的條件，對設備具有一定的要求而且也會腐蝕設備，且對環境也不友好。清華紫光公司的專利CN114288A報道了用3-甲基吡啶一步催化生成煙酸，其過程為將3-甲基吡啶與硫酸反應生成甲基吡啶硫酸鹽，然后在氧化劑硝酸的作用下氧化生成煙酸硫酸鹽，煙酸硫酸鹽加入堿溶液中可制得煙酸，原料收率為90％左右。此過程中需要硫酸、硝酸、堿溶液等強酸強堿物質，污染嚴重。

在煙酸化學合成過程中，必須具備特定的高溫高壓環境或者采用強酸、強堿或化學催化劑處理，反應選擇性不高，副產物多，產品的收率不高，環境污染大。相對而言，生物法制備煙酸具有底物選擇性高、催化效率高、反應條件溫和、環境污染小等特點。此外，生物法制備易放大，成本低，適合于大規模工業化生產應用。目前有報道用微生物枯草芽孢桿菌、玫瑰色紅球菌、諾卡氏菌、茄病鐮刀菌以及惡臭假單胞菌發酵來生物催化3-氰基吡啶制備煙酸。但是，生物催化法制備煙酸主要是依賴于微生物發酵產腈水解酶，通過此酶來催化3-氰基吡啶轉化為煙酸，仍然需要添加原料3-氰基吡啶。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有煙酸制備技術的不足，提供一種nudC基因的新應用，利用該基因構建的工程菌能夠直接生產煙酸。

本發明的第一個目的是提供一種nudC基因。

本發明的第二個目的是提供一種nudC蛋白。

本發明的第三個目的是提供一種含有nudC基因的重組載體。

本發明的第四個目的是提供一種含有nudC基因的重組工程菌