[发明专利]制备L－谷氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过发酵制备L-谷氨酸的方法。L-谷氨酸被广泛用作调味品等的原料。

背景技术

主要通过使用属于短杆菌属(Brevibacterium)，棒状杆菌属(corynebacterium)或微杆菌属(Microbacterium)或者它们的突变株的称之为生产L-谷氨酸的棒杆菌进行发酵来制备L-谷氨酸(氨基酸发酵(Amino Acid Fermentation)，GakkaiShuppan中心，195-215页，1986)。作为通过使用其它菌株发酵制备L-谷氨酸的方法，已知的有使用属于芽孢杆菌属(Bacillus)，链霉菌属(Streptomyces)，青霉属(Penicillium)等的微生物的方法(美国专利号3220929)，使用属于假单胞菌属(Pseudomonas)，节杆菌属(Arthrobacter)，沙雷氏菌属(Serratia)，假丝酵母属(Candida)等的微生物的方法(美国专利号3563857)，使用属于芽孢杆菌属，假单胞菌属，沙雷氏菌属，产气气杆菌(Aerobacter aerogenes)(现在称为产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes))等的方法(日本专利公开(kokoku)No.32-9393)，使用大肠埃希氏杆菌的突变株的方法(日本专利申请未审公开(Laid-open)(kokai)No.5-244970)等等。另外，本发明人提出了通过使用属于克雷白氏杆菌属(Klebsiella)，欧文氏杆菌属(Erwinia)或Pantoea的微生物制备L-谷氨酸的方法(日本专利申请未审公开No.2000-106869)。

此外，公开了通过应用重组DNA技术提高L-谷氨酸生物合成酶的活性而提高L-谷氨酸生产能力的各种技术。例如，报道过导入编码来自大肠埃希氏杆菌或谷氨酸棒状杆菌的柠檬酸合成酶的基因对于提高棒状杆菌或短杆菌属细菌生产L-谷氨酸能力是有效的(日本专利公开(kokoku)No.7-121228)。另外，日本专利申请未审公开No.61-268185公开了一种携带包含来自棒状杆菌的谷氨酸脱氢酶基因的重组DNA的细胞。此外，日本专利申请未审公开No.63-214189公开了通过扩增谷氨酸脱氢酶基因，异柠檬酸脱氢酶基因，乌头酸水合酶基因和柠檬酸合成酶基因提高L-谷氨酸生产能力的技术。

尽管通过微生物的上述培养或生产方法的改进大大提高了L-谷氨酸的生产力，但是仍然要求开发以更低的成本更有效地生产L-谷氨酸的方法以符合将来要求的进一步提高。

已知一种方法，其中进行发酵的同时结晶培养物中积累的L-氨基酸(日本专利申请未审公开No.62-288)。用这种方法，通过沉淀培养物中积累的L-氨基酸将培养物中L-氨基酸浓度维持在低于一定水平。具体地说，在发酵期间通过调节培养物的温度和pH或者向培养基中加入表面活性剂来沉淀L-色氨酸，L-酪氨酸或L-亮氨酸。

如上文所述已知进行伴随沉淀L-氨基酸的发酵方法，适合该方法的氨基酸是表现出相对低的水溶解性的那些，没有将该方法用于高水可溶解性氨基酸例如L-谷氨酸的例子是已知的。另外，培养基一定具有低的pH来沉淀L-谷氨酸。但是，生产L-谷氨酸的细菌例如上面提到的那些在酸性条件下不能生长，因此，在中性条件下进行L-谷氨酸发酵(美国专利3220929和3032474；K.C.Chao&J.W.Foster，细菌学杂志(J.Bacteriol)77，715-725页(1959))。因此，通过伴随沉淀的发酵生产L-谷氨酸是未知的。此外，已知大多数嗜酸菌的生长被有机酸例如乙酸，乳酸和琥珀酸抑制(Yasuro Oshima编著，“大环境微生物手册”(Extreme Environment Microorganism Handbook)231页，科学论坛(ScienceForum)；R.M.Borichewski，细菌学杂志(J.Bacteriol)93，597-599页(1967)等)。因此，考虑到很多微生物对L-谷氨酸敏感，其在酸性条件下也是一种有机酸，并且没有关于试图寻找在酸性条件下表现出L-谷氨酸生产能力的微生物的报道。

发明内容

在上述背景下，本发明的目的是提供通过发酵生产L-谷氨酸的方法，其中微生物的生长与L-谷氨酸的生产兼容，从而进一步提高效率。

本发明的发明人发现，适合产L-谷氨酸细菌生产L-谷氨酸的pH与适合该细菌生长的pH不同，以该差异为基础，能够有效生产L-谷氨酸。因此，他们完成了本发明。

本发明提供如下：