[发明专利]产生L-氨基酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于使用微生物产生L-氨基酸的方法。L-氨基酸用于多种领域，如用于调味料、食品添加剂、饲料添加剂、化学品和药物。

背景技术

L-氨基酸，如L-苏氨酸和L-赖氨酸，在工业上是通过使用氨基酸生产细菌如具有产生这些L-氨基酸的能力的埃希氏菌(Escherichia)发酵产生的。作为此类氨基酸生产细菌，使用从自然界分离的细菌菌株，这些细菌菌株的人工突变体，其中L-氨基酸生物合成酶通过基因重组而增强的这些细菌菌株的重组体等。用于产生L-苏氨酸的方法的实例包括，例如专利文献1至4中所述的方法。用于产生L-赖氨酸的方法的实例包括，例如专利文献5至8中所述的方法。

在通过发酵法进行的L-氨基酸工业生产中，将糖类，即葡萄糖、果糖、蔗糖、废糖蜜(blackstrap molasses)、淀粉水解物等用作碳源。作为L-氨基酸的发酵产生方法中使用的碳源，经常使用的是来源于高等植物如玉米和木薯(cassava)的淀粉的糖化产物。这些具有低的水分含量和高的淀粉含量，因此在产业上容易从其获得淀粉。相反，微型藻类中包含的淀粉尽管具有以单位干重计与玉米或木薯相当的含量，但单位培养液的藻干重量不到1％。分离藻体、将其脱水、破坏细胞、提取淀粉和纯化淀粉的方法是复杂而困难的。尽管专利文献9、10和非专利文献1描述了使用微型藻类淀粉的乙醇发酵，但其并未显示乙醇发酵的结果。此外，目前为止未报道任何将微型藻类淀粉糖化后用于氨基酸产生的实例。

已知大肠杆菌(Escherichia coli)，一种代表性的氨基酸生产细菌，可使用甘油作为唯一的碳源生长(非专利文献2)，且可使用具有12个或更多个碳原子的长链脂肪酸作为唯一碳源生长(非专利文献3)。因此，在非专利文献4中描述了大肠杆菌可同化作为油脂水解产物的长链脂肪酸和甘油，但大肠杆菌不具有脂肪酶活性，因此其无法直接同化油脂。此外，亦已知长链脂肪酸的溶解度一般极低，而非专利文献5中描述了这样的测量结果：尽管月桂酸的溶解度为0.1g/L以上，但油酸的溶解度为0.0003g/L以下，而棕榈酸的溶解度为0.00000003g/L以下。因此，高度水溶性的甘油和脂肪酸难以同时同化，且迄今为止并无对基于利用油脂水解物(其为长链脂肪酸和甘油的混合物)作为碳源的直接发酵产生L-氨基酸的报道。

通常用于产生食用油脂的油料作物大豆的种子及油棕(Elaeis guineensis)的果实包含约20％的油脂。与此相对的是，据非专利文献6报道，已知微型藻类中存在产生脂肪或油者，且单位面积的油脂产率远超过油料作物。然而，正如淀粉的情况一样，分离藻、使其脱水、破碎细胞、提取油脂和纯化油脂的方法是复杂而困难的。因此，迄今为止亦无通过利用来自藻类的油脂作为碳源直接发酵产生L-氨基酸的报道。

此外，尽管已知用于提取来源于小球藻(chlorella)的有机物质的方法(专利文献11、12和13)，认为其破坏优选通过高温反应进行。而且，迄今为止并无关于利用通过前述方法获得的处理产物作为碳源直接发酵而产生L-氨基酸的报道。此外，亦已知核酸相关化合物可通过小球藻的自溶而增加(专利文献14)，但迄今为止并无关于利用该处理产物作为碳源直接发酵而产生L-氨基酸的报道。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平5-304969

专利文献2：国际公开WO98/04715

专利文献3：特开平05-227977

专利文献4：美国专利申请公开2002/0110876

专利文献5：特开平10-165180

专利文献6：特开平11-192088

专利文献7：特开2000-253879

专利文献8：特开2001-057896

专利文献9：美国专利申请公开2006/135308

专利文献10：美国专利申请公开2007/0202582

专利文献11：特开平9-75094

专利文献12：国际公开WO2006/095964

专利文献13：美国专利申请公开2007/0202582

专利文献14：特开昭62-278977

非专利文献

非专利文献1：Matsumoto，M.等，2003，Appl.Biochem.Biotechnol.，105-108：247-254