[發明專利]一種可靠、穩定生產多元醇的方法

在審

• 申請號: 202010525966.2
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111607602A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 宮衡;劉旭霞;傅水林
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C12N15/31
• 分類號: C12N15/31;C12P7/18;C12R1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可靠、穩定生產多元醇的方法，即：將克雷伯氏肺炎桿菌中Fels－2類前噬菌體敲除，降低了克雷伯氏肺炎桿菌的感染噬菌體的風險。相比現有的多元醇生產方法，本發明的方法的優點是降低了克雷伯氏肺炎桿菌生產多元醇時噬菌體感染的風險，提高了生物法生產工藝的可靠性與穩定性。

技術領域

本發明屬于生物工程技術領域，具體地說，即：敲除克雷伯氏肺炎桿菌中的前咝菌體，從而降低克雷伯氏肺炎桿菌感染噬菌體的風險，更可靠、穩定的生產多元醇。

背景技術

1，3－丙二醇(1，3－porpanediol，簡稱1，3－PD)是一種重要的多元醇，可用作溶劑、抗凍劑或保護劑、精細化工原料以及新型聚醋——聚對苯二甲酸丙二醇醋(PTT)和聚氨醋的單體。目前生物法是合成1，3－PD的主要方法，隨著1，3－PD需求量的增加、生產規模的擴大，對生物法生產工藝穩定、可靠性提出了更高的要求。

生物合成法的是在生物催化劑的作用下將生物質轉化為1，3－PD。自然界中能將轉化生產1，3－PD的微生物大致包括：克雷伯氏肺炎桿菌(Klebsiela pneumoniae)、弗氏檸檬菌(Citrobacter freundi)、丁酸梭狀芽孢桿菌(Clostridia butyricum)等等。其中克雷伯氏桿菌因生物轉化效率高、生物轉化過程操作方便，研究應用最多。研究表明克雷伯氏桿菌生產1，3－PD時，也會伴有2，3－丁二醇的形成。

與所有微生物產品生產一樣，利用K.pneumoniae生產1,3-丙二醇時，引起生產不穩定最大的因素就是染菌，其中感染噬菌體的危害最大。目前，已有K.pneumoniae生產1，3－PD發酵過程中感染噬菌體的報道。

微生物噬菌體的感染一般包括兩種途徑：一是烈性噬菌體侵染宿主菌，導致宿主裂解；二是自身溶原性噬菌體(前噬菌體，prophage)在外部條件誘導下釋放，導致宿主裂解。因而將K.pneumoniae基因組中的前噬體區域敲除可以有效地預防K.pneumoniae發酵過程的噬菌體感染，提高生產工藝的穩定性。

發明內容

本申請的發明人在研究中發現，K.pneumoniae中基因組中雖然存在多種前噬菌體，但是主要的前噬菌體種類不超過10種，而且前噬菌體種類和K.pneumoniae的基因分型之間有顯著的相關性，其中Fels－2類前噬菌體是工業應用K.pneumoniae中主要的一類前噬菌，相關研究目前還沒有報道。

本發明目的在于提供一種更可靠、穩定的K.pneumoniae中生產多元醇的方法，即：將克雷伯氏肺炎桿菌中Fels－2類前噬菌體敲除，從而降低克雷伯氏肺炎桿菌發酵過程中感染噬菌體的風險。

根據本發明，所述克雷伯氏肺炎桿菌中Fels－2類前噬菌體是指：克雷伯氏肺炎桿菌基因組中與在線注釋工具PHAST(http：//phast.wishartlab.com)數據庫中對照噬菌體Fels－2最相似且同源蛋白序列相似度大于60％的完整前噬菌體。

根據本發明，所述的PHAST數據庫中對照噬菌體Fels－2基因組序列為NC_010463。

本發明也包括種子培養以及發酵罐發酵轉化生產多元醇。根據本發明，用于轉化生產多元醇的菌株為克雷伯氏肺炎桿菌(K.pneumoniae)。相比現有的轉化甘油生產1，3－PD的方法，本發明的方法的優點是：敲除了克雷伯氏肺炎桿菌(K.pneumoniae)中Fels－2類前噬菌體，降低了克雷伯氏肺炎桿菌侵染噬菌體的風險，提高了多元醇生產的可靠性與穩定性。

具體實施方式

以下結合具體實施例，對本發明作進一步詳細說明。應理解，以下實施例僅用于說明本發明，而非用于限定本發明的范圍。

實施例1、Fels－2類前噬菌體在已報道的工業應用K.pneumoniae基因組中存在