[发明专利]生产2-酮基-L-古洛糖酸的方法

说明书

本发明涉及到用于生产2-酮基-L-古洛糖酸的一种发酵方法，该酸可用作合成L-抗坏血酸的一种中间体。

用作合成L-抗坏血酸中间体的2-酮基-L-古洛糖酸已用称为Reichstein方法的工业化方法生产出来（见Helvetica    Chimica    Acta，17，311（1934））。然而，该方法包括许多步骤，需用大量溶剂，因此不能应用于现代工业技术。

另一方面，代替Reichstein方法，已提出数种主要采用微生物的方法来生产该酸。例如有一种方法是，将D-葡萄糖进行微生物学的氧化产生5-酮基-D-葡糖酸，进行化学还原或微生物学还原，得到L-艾杜糖酸，然后用微生物学方法氧化产物得到2-酮基-L-古洛糖酸（见美国专利No.2，421，611）;另一种方法包括，用微生物学方法氧化D-葡萄糖得到2，5-二酮基-D-葡糖酸，用微生物学或化学方法还原得到2-酮基-L-古洛糖酸（见日本专利公开No.39-14493，No.53-25033，No.56-15877，和No.59-35920）。

然而，这些方法中采用的化学还原步骤，即将5-酮基-D-葡糖酸还原为艾杜糖酸（前一方法中）和将2，5-二酮基-D-葡糖酸还原为2-酮基-L-古洛糖酸（后一方法中）伴有立体专一性问题，并且所产生的D-葡糖酸和2-酮基-D-葡糖酸是副产物，从而造成产率低。此外，当上述还原反应用微生物学方法进行时，需要向微生物加过量糖及糖苷作为还原能量来源，其结果也降低了产率。因此，当用L-山梨糖作起始物时，只能通过一步氧化反应生产2-酮基-L-古洛糖酸。

事实上，利用这一点已做了几种试验，所用细菌属于下列属：葡糖杆菌属，假单胞菌属，沙雷氏菌属，醋杆菌属，和产碱菌属（见Biotechnology    and    Bioengineering（生物技术与生物工程），14，799（1972）;日本专利公开No.41-159和No.41-160;美国专利No.3，043，749;苏联专利No.526，660;日本专利公开No.49-39838;Acta    Microbiological    Sinica，20，246（1980）和21，185（1981）;日本专利公开公告No.62-48389）。

然而，所公布的菌种给出的产率低，无法应用于工业生产。

最近，报导了一种从D-葡萄糖中生产2-酮基-L-古洛糖酸的方法，采用的菌种是这样得到的，采用DNA重组技术，将属于棒杆菌属的一种微生物的2，5-二酮基-D-葡糖酸还原酶基因引入属于欧文氏菌属的一种微生物内（见Science，230，144（1985））。然而，就2-酮基-L-古洛糖酸的产量来讲，这种方法也不能实现工业化生产。

在这些情况下，本文发明人深入研究了具有工业生产优势的一种生产2-酮基-L-古洛糖酸的方法，结果我们发现，从土壤中分离得到并称之为酮基氧化假葡糖杆菌（即pseudogluconobacter    saccharoketogenes）的细菌可从L-山梨糖生产大量的2-酮基-L-古洛糖酸（见欧洲专利申请公开No.221，707）。然而，在对该方法进行改进研究中，我们意外地发现，将该菌在加了某种稀土元素的培养基中培养时，发酵时间缩短，并且从L-山梨糖中生产2-酮基-L-古洛糖酸的产率有显著提高。还未发现一种稀土元素有如此促进发酵的效应。我们对此现象进行了大量研究，从而得到了本发明。

本发明主要目的是提供从L-山梨糖中生产2-酮基-L-古洛糖酸的一种改进方法。

对于本领域的普通技术人员来讲，本发明的此目的以及其它的目的和优势从下面的叙述中是很显然的。

根据本发明，提供了一种生产2-酮基-L-古洛糖酸的改进方法，它包括，在一种含有L-山梨糖并加有某稀土元素的培养基中培养一种属于假葡糖杆菌的微生物，它能将L-山梨糖氧化为2-酮基-L-古洛糖酸。

在有某种稀土元素存在下培养一种属于假葡糖杆菌属的、具有将L-山梨糖氧化为2-酮基-L-古洛糖酸能力的微生物，可有效地生产2-酮基-L-古洛糖酸，其为合成L-抗坏血酸的一种重要的起始物。

用于本发明的假葡糖杆菌属的微生物包括，例如，在欧洲专利申请公开No.221，707中所述的下列菌株：

酮基氧化假葡糖杆菌    K591s：FERM    BP-1130，IFO14464，CCTCC86-121;