[发明专利]生产2－酮基－L－古洛糖酸或其盐的方法

说明书

本发明涉及一种经D-山梨糖醇发酵转化以高产率制备2-酮基-L-古洛糖酸的方法。

2-酮基-L-古洛糖酸是制备L-抗坏血酸的重要的中间体，它可按熟知的赖希斯坦方法进行转化。

用发酵的方法从D-山梨糖醇或L-山梨糖生产2-酮基-L-古洛糖酸是已知的。

因此，日本专利公报第40154/1976号公开了用醋酸杆菌，杆菌或假单胞菌属的微生物从山梨糖醇生产2-酮基-L-古洛糖酸的方法，这些菌属在需氧条件下具有氧化D-山梨糖醇以生产2-酮基-L-古洛糖酸的能力。但该已知方法的产率非常低，即低于6克/升。

按“中国微生物学报”21(2)，185-191(1981)公开的另一已知方法，2-酮基-L-古洛糖酸可用包括沟槽假单胞菌(Pseu-domonas striata)和氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)的微生物混合培养物从L-山梨糖制备，其产率当起始L-山梨糖浓度为70克/升时为30克/升，当起始L-山梨糖浓度为100克/升时为37克/升。

此外，欧洲专利公报第0221707号公开了一种用糖生酮假葡糖杆菌(Pseudogluconobacter saccharoketogenes)与伴生细菌一起或其自身从L-山梨糖生产2-酮基-L-古洛糖酸的方法。但该已知的用糖生酮假葡糖杆菌的方法的产率最多为55.3-87.6克/升(转化率：34.2-54.1％)(见欧洲专利公报第0221707号第13页，表4)。

还有，欧洲专利公报第0278447号公开了一种用微生物的混合培养物从L-山梨糖生产2-酮基-L-古洛糖酸的方法，在微生物混合培养物中其一具有DSM NO.4025和菌株的分类特点，另一种则具有DSM NO.4026菌株(一种巨大芽孢杆菌菌株)的分类特点)。此法产率为40克/升或更高。

如上所述，有各种从L-山梨糖或D-山梨糖醇制备2-酮基-L-古洛糖酸的微生物的试验方法，但由于低的产率使它们距离工业应用还差很远，特别是作为从D-山梨糖醇起始的方法，本发明的方法能使产率最少约为60克/升，130克/升的产率是可达到的。

另一方面，从D-山梨糖醇发酵生产L-山梨糖是已知的，该法是赖希斯坦法的一部分。      

已知各种醋酸杆菌(在此分类为葡糖杆菌)菌株如木质醋酸杆菌和弱氧化醋酸杆菌能有效地从D-山梨糖醇生产L-山梨糖(Biotechnology、Volume  6a，436-437，1984，edited by H-J.Rehm，and G.Reed published by Verlag Chemie.Weinheim，Germany)。

假如人们能建立一种有效地从如D-山梨糖醇的便宜的碳源起始而不是从L-山梨糖起始制备2-酮基-L-古洛糖酸的方法，显然，将大大简化赖希斯坦方法。

如上所述，菌株DSMNO.4025能有效地从L-山梨糖生产2-酮基-L-古洛糖酸，但从D-山梨糖醇的转化率则很低。从D-山梨糖醇生产2-酮基-L-古洛糖酸的低转化率是由于形成了如D-葡萄糖，D-葡萄糖酸和2-酮基-D-葡萄糖酸这些从D-山梨糖醇衍生来的副产物。从2-酮基-L-古洛糖酸的立体异构体2-酮基-D-古洛糖酸中纯化2-酮基-L-古洛糖酸是困难的，在菌株DSMNO.4025中D-山梨糖醇的可能的代谢途径如下所示：

为改善用菌株DSMNO.4025从D-山梨糖醇发酵制备2-酮基-L-古洛糖酸的产率，考虑利用某些方法尽可能多地增强L-山梨糖的形成途径。

因此本发明的目的是提供一种新的以高转化率从D-山梨糖醇制备2-酮基-L-古洛糖酸的方法，例如转化率至少约为50mot％到约89mol％。

本发明的另一目的是提供一种操作方式，其中可防止不需要的如D-葡萄糖，D-葡萄糖酸和2-酮基-D-古洛糖酸的副产物的产生。

本发明是一种制备2-酮基-L-古洛糖酸或其盐的方法，它包括在含有D-山梨糖醇的培养基中培养一种具有从D-山梨糖醇生产L-山梨糖能力的属于葡糖杆菌或醋酸杆菌属的微生物(A)和一种具有从L-山梨糖生产2-酮基-L-古洛糖酸能力并具有DSMNO.4025菌株分类特点的微生物(B)，其功能等价物，继代培养物，突变体或变异体的混合培养物，借此进行混合培养，其中所说的两种微生物在整个培养期的至少一部分时间内是共存于培养基中的，并回收2-酮基-L-古洛糖酸或其盐。