[發明專利]微生物及其用途

有效

• 申請號: 201810436897.0
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN110468090B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 葉紫玲
• 申請（專利權）人: 深圳艾格鑫科技有限公司
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N1/19;C12N15/70;C12N15/81;C12N15/76;C12P5/02;C12R1/19;C12R1/865;C12R1/465
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發明提出了一種微生物。該微生物中所包含的MEP通路與MVA通路的通量比為4:3。該微生物代謝通路中的能量和還原當量相對平衡，有利于法尼烯的產生，法尼烯的產量高。

技術領域

本發明涉及生物工程領域，具體地，本發明涉及微生物及其用途，更具體地，本發明涉及微生物、制備法尼烯的方法以及制備微生物的方法。

背景技術

法尼烯最早從蘋果樹中分離得到，在植物防御方面起重要作用。由于其是一種重要的化工原料，在新興航空燃料、橡膠、天然維生素E等領域具有廣闊的市場價值，近年來受到廣泛關注。

法尼烯在植物中的含量非常低，無法以提取天然產物的方式應用于市場。化學合成法雖然具有原料易得價廉、反應條件溫和、反應速率快、產物易與反應體系分離等優點，但由于合成過程中β-法尼烯雙鍵的立體構型難以控制及不同程度的化學試劑殘留，其產品的質量、安全性及使用范圍都受到了限制。微生物發酵法主要是利用微生物的生物代謝，將葡萄糖等廉價原料轉化為法尼烯，這種方法不受季節、地域、氣候等因素的影響，原料易獲取、生產周期短、工藝操作簡單、成本低廉、產物質量可控、產物易純化、安全性高，并且環境污染較少，因而以微生物生產法尼烯是一種可行的方式。

然而，如何提高微生物生產β-法尼烯的產量，還需進一步研究。

發明內容

本申請是基于發明人對以下事實和問題的發現和認識作出的：

微生物發酵的最大問題就是如何提升產量，目前合成法尼烯的途徑主要有MEP途徑和MVA途徑，參考圖1。在此基礎上，可以通過表達法尼烯合酶以生成法尼烯，參考圖2。然而，這些途徑怎樣搭配才能達到更理想的效果，目前對此也知之甚少。基于上述問題，本申請發明人通過優化MEP途徑和MVA途徑的通量比，構建了相應的微生物。該微生物代謝通路中的能量和還原當量相對平衡，有利于法尼烯的產生，法尼烯的產量高。

為此，在本發明的第一方面，本發明提出了一種微生物。根據本發明的實施例，所述微生物中所包含的MEP通路與MVA通路的通量比為4:3。其中，MEP通路和MVA通路是利用微生物生產法尼烯的兩條常規途徑，具體過程可參見圖1。通量比是指進入兩條代謝途徑的碳原子比例，如進入MEP通路的碳原子數為4，進入MVA通路的碳原子數為3，則兩條代謝途徑的通量比為4:3，且本發明的通量比不受碳源種類的特別限制。發明人發現，所述微生物中所包含的MEP通路與MVA通路的通量比為4:3，所述微生物代謝通路中的能量和還原當量相對平衡，有利于法尼烯的產生，法尼烯的產量高。

根據本發明的實施例，上述微生物還可進一步包括如下附加技術特征至少之一：

根據本發明的實施例，所述微生物為大腸桿菌、酵母菌或鏈霉菌。大腸桿菌生產周期短，酵母菌發酵方法成熟，同時發明人克服了導入鏈霉菌時存在的遺傳操作困難、獲得陽性結合子概率低等技術難點，利用本發明實施例的微生物生產法尼烯的產量和效率進一步提高。

在本發明的第二方面，本發明提出了一種制備法尼烯的方法。根據本發明的實施例，所述方法包括：在合適微生物發酵的條件下，將上述微生物進行發酵處理，以便獲得法尼烯。利用根據本發明實施例的方法，能夠高產量、高效率地獲得法尼烯，且法尼烯的純度高。