[發(fā)明專利]一種鞘氨醇桿菌及其在催化合成L(+)-酒石酸或其鹽中的應(yīng)用及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910911529.1
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110591954B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃美娟;謝志鵬;潘海峰;孫偉榮;張建國
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州寶晶生物股份有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/46;C12R1/01
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 沈金龍

本發(fā)明公開了一種鞘氨醇桿菌及其在催化合成L(+)?酒石酸或其鹽中的應(yīng)用及方法。所述鞘氨醇桿菌保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC No.18074，命名為：鞘氨醇桿菌BK99。本發(fā)明鞘氨醇桿菌(Sphingobacterium sp.)BK99能將5?酮基?D?葡萄糖酸或其鹽生物合成為L(+)?酒石酸或其鹽，避免了現(xiàn)行工藝使用不可再生的化石原料；另一方面，本發(fā)明的鞘氨醇桿菌替代已見報道的采用稀有金屬催化5?酮基?D?葡萄糖酸合成L(+)?酒石酸的方法，避免了稀有金屬的使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鞘氨醇桿菌及其在催化合成L(+)-酒石酸或其鹽的微生物菌株中的應(yīng)用及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

L(+)-酒石酸是一種天然構(gòu)型有機酸，在葡萄、羅望子、天竺葵等高等植物中存在，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、建筑、金屬等行業(yè)。

L(+)-酒石酸的獲得方法主要有提取法、化學(xué)合成拆分法、酶法合成以及糖質(zhì)發(fā)酵法。天然酒石酸主要是從葡萄酒釀造過程的副產(chǎn)物酒石中提取，如米思(響應(yīng)面法優(yōu)化毛葡萄酒泥中L(+)-酒石酸提取工藝[J].食品科學(xué),2012,33(8):49-53)等人從毛葡萄酒泥里提取L(+)-酒石酸。其產(chǎn)量和價格，取決于葡萄種植的豐欠水平。

化學(xué)法可分是以順丁烯二酸酐或順丁烯二酸為原料經(jīng)催化氧化為環(huán)氧琥珀酸，再開環(huán)得到DL-酒石酸，后者經(jīng)拆分獲得L(+)-酒石酸(趙培慶,彭志光,張小明,索繼栓.酒石酸的制備方法CN1376663A[P].2002)。

酶法催化合成是目前L(+)-酒石酸生產(chǎn)廣泛采用的方法。該法以順丁烯二酸酐為原料、以鎢酸鈉等稀有金屬為催化劑化學(xué)合成順式環(huán)氧琥珀酸鹽；然后以順式環(huán)氧琥珀酸水解酶或含此酶的微生物細胞為催化劑，將順式環(huán)氧琥珀酸鹽轉(zhuǎn)化為L(+)-酒石酸鹽。不論是化學(xué)拆分法還是酶法，其原料均來源于石化來源的苯或丁烷制得的順丁烯二酸酐，具有不可再生的特點。

糖質(zhì)發(fā)酵法是以葡萄糖為原料，經(jīng)微生物體內(nèi)生物合成為制得L(+)-酒石酸的工藝。該法使用的葡萄糖原料，可來自于大米、玉米等糧食，也可來自木薯等非糧植物，更可來自秸稈、木屑等生物質(zhì)資源，來源穩(wěn)定并可再生，更適合于食品對綠色和天然的追求。研究、開發(fā)和應(yīng)用L(+)-酒石酸的糖質(zhì)微生物發(fā)酵技術(shù)是未來發(fā)展的趨勢。已知氧化葡萄糖酸桿菌能以葡萄糖為底物發(fā)酵產(chǎn)生5-酮基-D-葡萄糖酸(High-temperature-resistantbacterium capable of producing5-ketogluconic acid,and method for producing 5-ketogluconic acid using the high-temperature-resistantbacterium.WO2009JP06953[P].2009)，后者經(jīng)金屬催化可產(chǎn)生L(+)-酒石酸(基于5-酮基-D-葡萄糖酸生物制造L-(+)-酒石酸的研究進展[J].現(xiàn)代化工,2013,33(9):13-16)。然而，進一步的研究表明其5-酮基-D-葡萄糖酸轉(zhuǎn)化為L(+)-酒石酸過程并非生物轉(zhuǎn)化，而是由一種稀有金屬催化的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，其轉(zhuǎn)化率也低下。因此，篩選以5-酮基-D-葡萄糖酸為底物發(fā)酵產(chǎn)生L(+)-酒石酸的微生物菌種，對L(+)-酒石酸產(chǎn)業(yè)具有重要的經(jīng)濟意義和環(huán)境意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種鞘氨醇桿菌及其在催化合成L(+)-酒石酸或其鹽中的應(yīng)用及方法。

本發(fā)明從自然界篩選獲得了一株能夠催化5-酮基-D-葡萄糖酸或其鹽合成L(+)-酒石酸或其鹽的微生物菌株。該菌株經(jīng)鑒定為鞘氨醇桿菌，命名為鞘氨醇桿菌BK99，保藏于位于北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號的中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)，保藏號為CGMCC No.18074，保藏日：2019年7月4日。