[发明专利]从微生物中制造类视黄醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从具有类视黄醇(retinoid)生产功效的微生物中制造类视黄醇的方法。

背景技术

类视黄醇属于在化学上与维生素A相关的一类亲脂性类异戊二烯分子。类视黄醇包含β–紫罗酮环和多不饱和支化链以及醇(例如，视黄醇)、醛(例如，视黄醛)、羧酸(例如，视黄酸)或酯(例如，乙酸视黄酯)官能团。众所周知的是，这些官能团在人体保健中发挥关键作用，例如视力保护、骨骼生长和再生、抗氧化效果和防止皮肤老化，并且还可降低癌症的危险。

近年来，作为用于改善皱纹和治疗皮肤病的化妆品和药品的有效原料，类视黄醇已经引起了极大的关注。据估计，类视黄醇在全世界的市场规模为约160亿美元。化学合成的类视黄醇是在市场上商售的代表性原料。视黄醛通过还原戊二烯衍生物而化学合成，视黄醇通过酸化或水解视黄醛而产生。然而，上述的这一化学过程具有诸如复杂的纯化过程和产生不合乎需要的副产物等缺点。动物利用从水果和蔬菜获得的类胡萝卜素产生类视黄醇，而植物不能合成类视黄醇。类视黄醇合成的总路径可能仅体现在含有以视黄醛作为辅基的细菌视紫红质或变形菌视紫红质的特定微生物中。不过，所述微生物产生蛋白质组合形式的视黄醛，因此并不优选用于大量产生游离的类视黄醇。到目前为止，虽然利用用于生物生产的酶进行了部分有限的尝试，这些还没有取得成功的结果。因此，仍然需要开发利用经代谢转化的微生物来生产类视黄醇的生物技术方法。

类视黄醇由于共轭的活性双键而在化学上不稳定，并且容易因热、氧和光而氧化和同分异构化。另外，在生物学方面，类视黄醇容易通过视黄酸而降解。因此，尚未开发出产生类视黄醇的有效方法。

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的是提供从微生物中有效地产生类视黄醇的方法。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种从微生物中制造类视黄醇的方法，所述方法包括：在含有亲脂性物质的培养基中培养具有类视黄醇生产功效的微生物；和从所述亲脂性物质相中分离出类视黄醇。

所述方法可包括在含有亲脂性物质的培养基中培养具有类视黄醇生产功效的微生物。

本文所用的术语“微生物”可包括可以在液体培养基中培养的细胞。微生物可包括可以在液体培养基中培养的原核细胞、真核细胞或经分离的动物细胞。所述微生物可包括例如细菌、真菌或它们的组合。细菌可包括例如革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌或它们的组合。革兰氏阴性细菌可包括埃希氏菌属(Escherichia)。革兰氏阳性细菌可包括芽孢杆菌属(Bacillus)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)或它们的组合。真菌可包括酵母、克鲁维酵母(Kluyveromyces)或它们的组合。微生物可包括导入其中的天然基因或外源基因。外源基因可以是与类视黄醇生产相关的基因，例如MEP或MVA路径中的至少一种基因。动物细胞可以包括用于生产重组蛋白的细胞。例如，可包括CHO细胞、BHK细胞或它们的组合。

具有类视黄醇生产功效的埃希氏菌属的微生物可包括天然的或经转化的埃希氏菌属的微生物。天然的埃希氏菌属的微生物已知具有MEP路径作为用于合成类视黄醇的固有路径。经转化的埃希氏菌属的微生物可包含导入其中的与用于合成类视黄醇的固有MEP路径相关的基因、与用于合成类视黄醇的外源MVA路径相关的基因或它们的组合。MVA路径基因可以是编码与从乙酰辅酶A产生IPP相关的外源甲羟戊酸路径中的酶的基因。作为另一种选择，还可以包括已导入了编码与由上述IPP合成β–胡萝卜素相关的酶的基因的菌株。此外，上述微生物可以是具有导入其中的至少两个拷贝的IPP异构酶的微生物，其进而显示出提升的由IPP至DMAPP的转化。因此，微生物可以产生高浓度的类视黄醇。图1是示意性显示视黄醛生物合成的MEP路径和外源MVA路径的图。

天然的埃希氏菌属的微生物可包括例如大肠杆菌。埃希氏菌属大肠杆菌可包括例如DH5α、MG1655、BL21(DE)、S17-1、XL1-Blue、BW25113或它们的组合。