[发明专利]左旋二酮的微生物生产方法

说明书

本发明涉及(6R)-2，2，6-三甲基环己烷-1，4-二酮(以下称之为左旋二酮)的微生物生产，特别涉及以高产率生产高纯度左旋二酮的方法，即用一种特殊的酵母进行2，6，6-三甲基-2-环己烯-1，4-二酮(以下称之为酮基异佛尔酮)的催化反应。

左旋二酮以前是通过酮基异佛尔酮内碳-碳双键的还原进行生产的，方法是使所述酮基异佛尔酮与发面酵母(例如酿酒酵母)接触，后者起到对映选择性生物催化剂的作用(《维生素、颜料和生长因子的生物工程》Erick J.Vandamme，p.71，Elsevier Applied Science，London and New York)。不过，发面酵母不适用于工业生产，因为左旋二酮的产率太低。

使用发面酵母的生产方法所面临的进一步问题、以及为了研究出工业可行的生产方法而必须克服的问题是：

1)酵母细胞不能再利用，因为酵母的反应活性寿命短。

2)复杂的纯化方法是必要的，因为在催化反应后难以从培养溶液中分离酵母。

为了提高从酮基异佛尔酮生产左旋二酮的产率，也为了克服其他问题，人们进行了深入研究，结果发现，某些酵母株能够比以前更有效地从酮基异佛尔酮产生左旋二酮。因此，本发明提供了生产左旋二酮的方法，其特征在于使酮基异佛尔酮与至少一种酵母接触，该酵母能够将酮基异佛尔酮转化为左旋二酮，该酵母选自鲁氏糖酵母(Saccharomyces rouxii)(鲁氏接合糖酵母(Zygosaccharomyces rouxii))、戴耳克氏糖酵母(Saccharomycesdelbrueckii)(单孢糖酵母(Saccharomyces unisporus)、戴耳克氏圆孢酵母(T0rulaspora delbrueckii))、魏莱氏糖酵母(Saccharomyces willianus)、拜列氏接合糖酵母(Saccharomyces bailii)和热带假丝酵母(Candida tropicalis)，和这些种类的功能等价物、次代培养物、突变体和变种，接触是在水、水可混溶性有机溶剂或水与所述水可混溶性有机溶剂的混合物中进行的，其中含有至少一种可同化的碳源，然后在反应完成后从反应介质中分离所得的左旋二酮。

进一步发现，通过某些工艺并利用适合于所述催化反应的这种固定化酵母截留进行反应的酵母，能够生产高纯度左旋二酮，而产率甚至更高。这代表本发明的一个优选特征。

在本发明方法中作为原料或“底物”使用的酮基异佛尔酮是熟知的底物，其本身通过文献已知方法能够容易地合成，例如美国专利3,960,966所报道的方法。

本方法可以使用任何具有将酮基异佛尔酮转化为左旋二酮的能力、并且属于鲁氏糖酵母(鲁氏接合糖酵母)、戴耳克氏糖酵母(单孢糖酵母、戴耳克氏圆孢酵母(Torulaspora delbrueckii))、魏莱氏糖酵母、拜列氏接合糖酵母和热带假丝酵母及其功能等价物、次代培养物、突变体和变种的酵母，优选为选自下组已保藏酵母的至少一种：

鲁氏糖酵母(鲁氏接合糖酵母)HUT 7191(IFO 0494)，

戴耳克氏糖酵母HUT 7116(单孢糖酵母IFO 0298)，

戴耳克氏糖酵母(戴耳克氏圆孢酵母(Torulaspora delbrueckii))HUT7102，

魏莱氏糖酵母HUT 7106，

拜列氏接合糖酵母ATCC 11486和

热带假丝酵母IFO 1403，

及其功能等价物、次代培养物、突变体和变种。

鲁氏糖酵母HUT 7191、戴耳克氏糖酵母HUT 7116和戴耳克氏糖酵母HUT 7102是按照于1987年发布的HUT目录列出的。不过，于1999年9月发布的HUT目录将这些微生物的第一种和第三种分别重新分类为鲁氏接合糖酵母HUT 7191和戴耳克氏圆孢酵母(Torulaspora delbrueckii)HUT7102，不再列出戴耳克氏糖酵母HUT 7116。于1996年发布的IFO目录将“HUT 7116”分为单孢糖酵母IFO 0298。

在这些酵母中，鲁氏糖酵母(鲁氏接合糖酵母)HUT 7191(IFO 0494)是一种最优选用于本发明方法的酵母。