[發明專利]一株耐高溫的大腸桿菌及其在生產D-乳酸中的應用

在審

• 申請號: 202310021713.5
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN116004467A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 張學禮;劉萍萍;唐金磊;樊飛宇;高世軍;吳澤華;馬延和
• 申請（專利權）人: 中國科學院天津工業生物技術研究所;山東壽光巨能金玉米開發有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/56;C12R1/19
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 閆書寧

本發明公開了一株耐高溫的大腸桿菌及其在生產D?乳酸中的應用。本發明提供的耐高溫的大腸桿菌為大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300，其在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心的保藏編號為CGMCCNo.25786。實驗證明，大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300可以在高溫(如47℃)條件下發酵生產D?乳酸，且D?乳酸的產量高(糖酸轉化率達到0.95g/g)、純度高(D?乳酸光學純度99.5)。本發明具有重要的應用價值。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一株耐高溫的大腸桿菌及其在生產D-乳酸中的應用。

背景技術

隨著合成生物學的快速發展，已有大量工程化的微生物被用于發酵生產大宗化學品、精細化工品和天然產物等。在微生物細胞工廠創建時，不僅目標產物合成途徑的選擇至關重要，用于發酵生產的微生物的生理特性對產業化生產同樣具有重要的價值。

大腸桿菌作為合成生物學和代謝工程中最常用的模式生物之一，具有遺傳背景清晰、生長底物廣泛、遺傳操作工具全面和生長快等一系列優勢。改善大腸桿菌生理耐受性對于大腸桿菌在工業生產中的應用具有重要的價值，例如大腸桿菌的最適生長溫度為37℃，超過44℃后則大腸桿菌在基礎培養基中的生長會受到顯著抑制。然而在實際工業生產中，高溫不僅可以有效減少發酵過程中的污染，而且還可以通過增加化合物的溶解度提高目標產物的產量。因此，提高大腸桿菌的耐高溫能力具有重要價值。

D-乳酸是重要的手性中間體與有機合成原料，廣泛應用于制藥、高效低毒農藥及除草劑、化妝品等領域的手性合成，例如利用D-乳酸制造除草劑驃馬、除草劑威霸、除草劑Duplosan、鈣拮抗劑降壓藥、皮考啉酸衍生物以及二甲四氯丙酸、氟系除草劑等。此外，以D-乳酸為原料的乳酸酯類在香料、合成樹脂涂料、膠粘劑及印刷油墨等生產中應用廣泛，在石油管道和電子工業的清洗等方面也有應用，還可用作醫藥、農藥的原料和其它手性化合物合成的前體、中間體。創建抗逆性更好的工程菌株對于我國D-乳酸產業發酵保持先進性、實現菌種迭代升級具有重要價值。

發明內容

本發明的目的是生產D-乳酸。

本發明首先保護一株大腸桿菌，名為大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300，該菌株已于2022年09月23日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC，地址為：北京市朝陽區北辰西路1號院3號)，保藏編號為CGMCC?No.25786。大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300CGMCCNo.25786簡稱為大腸桿菌Dlac300或大腸埃希氏菌Dlac300。

本發明還保護一種菌劑，其可含有大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300。所述菌劑的用途可為生產D-乳酸。

本發明還保護所述菌劑的制備方法，可包括如下步驟：將大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300接種至培養基并進行培養，獲得的菌液即為菌劑。

所述培養基可為實施例2中的發酵培養基或種子培養基。

本發明還保護大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300或上述任一所述菌劑在生產D-乳酸中的應用。

上述應用中，所述生產D-乳酸的條件可為25-50℃(如25-30℃、30-40℃、40-45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃)、厭氧培養。

上述應用中，所述生產D-乳酸的條件具體可為47℃、厭氧培養。

上述應用中，所述生產D-乳酸的培養基由以下成分組成(溶劑為水)：