通过生物转化从长链脂肪酸产生中链ω‑羟基脂肪酸、α，ω‑二羧酸和ω‑氨基脂肪酸的方法技术

本发明专利技术涉及被转化以便表达Baeyer‑Villiger单加氧酶(BVMO)的转化体，使用该转化体通过生物转化从C16‑C20长链脂肪酸产生C5‑C14中链ω‑羟基脂肪酸、α,ω‑二羧酸、ω‑氨基脂肪酸或醇的方法，使用BVMO从脂肪酮酸产生具有酯基引入其链的脂肪酸衍生物的方法，和通过该方法制备的新型ω‑羟基脂肪酸。使用本发明专利技术能够表达BVMO的转化体，通过生物转化，通过降解包含在培养基中的C16‑C20长链脂肪酸可能大量生产降解产物，例如C5‑C14ω‑羟基脂肪酸、α,ω‑二羧酸、ω‑氨基脂肪酸、醇和类似物，并因此，本发明专利技术可以广泛用于更安全和更经济的生产ω‑羟基脂肪酸、α,ω‑二羧酸、ω‑氨基脂肪酸或醇。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过生物转化从长链脂肪酸产生中链ω-羟基脂肪酸、 α , ω-二羧酸和ω-氨基脂肪酸的方法 【
】 本专利技术涉及通过生物转化从长链脂肪酸产生中链ω-羟基脂肪酸、α，ω-二羧酸 和ω-氨基脂肪酸的方法。更具体而言，本专利技术涉及被转化以表达Baeyer-Villiger单加 氧酶（BVMO)的转化体，使用该转化体通过生物转化从C16-C20长链脂肪酸产生C5-C14中 链ω -羟基脂肪酸、α，ω -二羧酸、ω -氨基脂肪酸或醇的方法，使用BVMO从脂肪酮酸产生 具有酯基引入其链中的脂肪酸衍生物的方法，和通过该方法制备的新型ω -羟基脂肪酸。 【
技术介绍
】 ω -羟基脂肪酸是在脂肪酸末端具有羟基的脂肪酸（HOCH2 (CH2)nCOOH)。其作为单 体用于聚乙烯基塑料的生产，并广泛用于乳化剂、粘合剂或涂料的生产和化妆品或药品的 制备。ω-羟基脂肪酸也可作为前体用于长链二羧酸的合成，所述长链二羧酸广泛用于聚酰 胺、聚酯基塑料、化妆品和家居用品的生产。 中链 α，ω -二羧酸（HOOC(CH2)nCOOH)和 ω -氨基脂肪酸（H2NCH2(CH2)nCOOH)作 为单体用于聚酰胺、聚酯塑料等的生产，并且也用于乳化剂、防冻剂、油漆和涂料的生产。 进一步地，其具有多种的生理活性，例如抗菌活性等，并且因此广泛用于化妆品、食品和家 居用品的生产。例如，ClO中链二羧酸--癸二酸（(HOOC) (CH2)8(COOH))的年产量超过 50, 000ΜΤ，并且其用于塑料、蜡烛、化妆品、乳化剂、防冻剂和腐蚀抑制剂的生产。进一步地， 由于其抗菌活性，癸二酸用于痤疮治疗药物或化妆品和家居用品的生产。 这类的中链ω-羟基脂肪酸、α，ω-二羧酸和ω-氨基脂肪酸在自然界中稀有发 现，并且因此是通过化学合成工业生产的。化学合成存在需要高温和高压、强酸和/或引 起严重环境问题的有毒氧化物的问题（美国专利号5, 952, 517、6, 392, 074、5, 420, 316和 20110105774)。例如，通过化学裂解，从蓖麻油酸产生癸二酸（美国专利号5, 952, 517和 6, 392, 074)。然而，蓖麻油酸的化学裂解需要处于200-300°C或更高温度下的高温过程，和 使用例如硫酸的强酸，以及使用例如重金属离子催化剂、有机溶剂等的有毒物质。问题在 于，该过程是危险的，且在生产后产生大量的环境污染物。 壬二酸--C9中链二羧酸，通过油酸的臭氧分解产生（美国专利号5, 420, 316)。 然而，通过上述技术产生壬二酸需要使用强氧化剂臭氧，其产生多种副产物。因此，使用重 金属催化剂的分离/纯化过程对除去其产生的副产物是必不可少的。由于包括复杂的分离 /纯化过程、环境污染和过度能量使用在内的许多其它问题，研究这些问题的解决方案具有 增长的需求。因此，活跃的研究集中在简单和环境友好的生产方法，和在该方法中使用生 物催化过程上。例如，使用酶从长链脂肪酸产生长链ω-羟基脂肪酸的方法和从石油复合 烃产生中链二羧酸的生产方法已经被开发。然而，使用酶从可再生的长链脂肪酸产生中链 ω-羟基脂肪酸、α，ω-二羧酸、ω-氨基脂肪酸或醇的方法还没有被开发。 本专利技术人近来证明BVMO能够转化源自C16-C20长链脂肪酸的脂肪酮酸为具有酯 基引入其链的脂肪酸衍生物，其可被酯水解酶裂解，并且他们发现利用引入BVMO基因的转 化微生物，可从长链脂肪酸产生中链ω-羟基脂肪酸、α，ω-二羧酸、ω-氨基脂肪酸、醇 等，从而完成本专利技术。 【技术方案】 本专利技术的目的是提供一种能够表达BVMO的转化体。 本专利技术的另一个目的是提供使用转化体通过生物转化，从长链脂肪酸产生多种降 解产物的方法。 本专利技术的仍另一个目的是提供化学式1表示的ω-羟基脂肪酸，其通过上述方法 制备。 【有益效果】 使用本专利技术能够表达BVMO的转化体，通过生物转化，从包含在培养基中的 C16-C20长链脂肪酸可大量产生例如C5-C14c〇-羟基脂肪酸、α，ω-二羧酸、ω-氨基脂 肪酸、醇的降解产物。因此，其可以以更安全和经济的方式广泛用于产生ω-羟基脂肪酸、 α，ω -二羧酸、ω -氨基脂肪酸或醇。 【附图描述】 图Ia是显示使用水合酶、醇脱氢酶、BVMO和酯水解酶，从长链脂肪酸（C18油酸） 产生中链ω-羟基脂肪酸（C9CO-羟基壬酸）的连续反应步骤的示意图； 图Ib是显示使用醇脱氢酶、BVMO和酯水解酶，从长链脂肪酸（C18蓖麻油酸）产 生中链ω-羟基脂肪酸（α?ω-羟基十一碳-9-烯酸）的连续反应步骤的示意图； 图Ic是显示使用醇脱氢酶、BVMO和酯水解酶，从长链脂肪酸（C20羟基廿碳烯酸 (lesquerolic acid))产生ω-轻基脂肪酸（C13c〇-轻基十三碳-11-烯酸）的连续反应步 骤的示意图； 图Id是显示使用水合酶、醇脱氢酶、BVMO和酯水解酶，从长链脂肪酸（C18油酸） 产生α，ω-二羧酸（ClOa，ω-癸二酸）和辛醇的连续反应步骤的示意图； 图Ie是显示使用水合酶、藤黄微球菌（Micrococcus Iuteus)源醇脱氢酶、BVM0、 酯水解酶和恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida)源醇脱氢酶，从长链脂肪酸（C18油酸） 产生α，ω -二羧酸（C9 α，ω -壬二酸）的连续反应步骤的示意图； 图If是显示使用水合酶、藤黄微球菌源醇脱氢酶、BVM0、酯水解酶、恶臭假单胞菌 源醇脱氢酶和氨基转移酶，从长链脂肪酸（C18油酸）产生ω-氨基脂肪酸（C9 ω-氨基壬 酸）的连续反应步骤的示意图； 图2显示使用本专利技术的表达油酸水合酶、醇脱氢酶和BVMO的转化体，从油酸产生 的具有酯基引入其链的脂肪酸随时间的生产变化，和显示酯水解产物的GC/MS分析结果的 图； 图3显示使用本专利技术的表达醇脱氢酶和BVMO的转化体，从蓖麻油酸产生的具有酯 基引入其链的脂肪酸随时间的生产变化，和显示酯水解产物的GC/MS分析结果的图； 图4显示产物的GC/MS分析结果，所述产物来自酯水解酶与具有酯基引入其链的 脂肪酸的反应，该脂肪酸使用本专利技术的表达醇脱氢酶和BVMO的转化体，从羟基廿碳烯酸产 生； 图5显示使用本专利技术的表达油酸水合酶、醇脱氢酶和BVMO的转化体，从油酸产生 的具有酯基引入其链的脂肪酸随时间的生产变化，和显示酯水解产物（癸二酸）的GC/MS 分析结果的图； 图6是显示反应产物的产量随时间的图，所述反应产物来自向具有酯基引入其链 的脂肪酸加入表达酯水解酶和恶臭假单胞菌源醇脱氢酶的转化体，该脂肪酸使用本专利技术的 表达油酸水合酶、藤黄微球菌源醇脱氢酶和BVMO的转化体，从油酸产生。 图7是显示使用本专利技术的表达油酸水合酶、藤黄微球菌源醇脱氢酶、BVMO和酯水 解酶、恶臭假单胞菌源醇脱氢酶的转化体，从蓖麻油酸产生的α，ω-十一碳-2-烯二酸 (顺-2-十一碳烯-1，11-二酸）随时间的生产变化的图；和 图8是显示反应产物的产量随时间的图，所述反应产物来自向具有酯基引入其链 的脂肪酸加入表达酯水解酶、恶臭假单胞菌源醇脱氢酶和氨基转移酶的转化体，该脂肪酸 使用本专利技术的表达油酸水合酶、藤黄微球菌源醇脱氢酶和BVMO的转化体，从油酸产生。 【最佳方式】 在为了实现上述目的的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引入Baeyer‑Villiger单加氧酶(BVMO)编码基因的转化体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.06 KR 10-2012-0036372;2012.05.25 KR 10-2011. 一种引入Baeyer-Villiger单加氧酶（BVMO)编码基因的转化体。2. 根据权利要求1所述的转化体，其中所述BVMO衍生自荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、 维罗纳假单胞菌、红球链属菌或假单胞菌属某种菌株HI-70。3. 根据权利要求1所述的转化体，其中水合酶或脂氧合酶编码基因、醇脱氢酶编码基 因、酯水解酶编码基因、氨基转移酶编码基因或其组合被进一步引入。4. 根据权利要求3所述的转化体，其中所述水合酶编码基因、所述醇脱氢酶编码基因、 所述BVMO编码基因和所述酯水解酶编码基因被引入以从长链脂肪酸产生中链羟基脂 肪酸或a，〇-二羧酸和醇。5. 根据权利要求4所述的转化体，其中当油酸（C18)被用作所述长链脂肪酸时，羟 基壬酸（C9)被作为所述中链羟基脂肪酸产生。6. 根据权利要求4所述的转化体，其中当油酸（C18)被用作所述长链脂肪酸时， a，《_癸二酸（ClO)被作为所述a，《-二羧酸产生和辛醇（C8)被作为所述醇产生。7. 根据权利要3所述的转化体，其中所述醇脱氢酶编码基因、所述BVMO编码基因和所 述酯水解酶编码基因被引入以从羟基长链脂肪酸产生中链羟基脂肪酸。8. 根据权利要求7所述的转化体，其中当蓖麻油酸（C18)被用作所述羟基长链脂肪酸 时，羟基十一碳-9-烯酸（Cll)被作为所述中链羟基脂肪酸产生。9. 根据权利要求7所述的转化体，其中当羟基廿碳烯酸（C20)被用作所述羟基长链脂 肪酸时，羟基十三碳-11-烯酸（C13)被作为所述中链羟基脂肪酸产生。10. 根据权利要求3所述的转化体，其中所述水合酶编码基因、两种不同的醇脱氢 酶编码基因、所述BVMO编码基因和所述酯水解酶编码基因被引入以从长链脂肪酸产生 a，W-二羧酸。11. 根据权利要求10所述的转化体，其中所述醇脱氢酶是藤黄微球菌源的醇脱氢酶和 恶臭假单胞菌源的醇脱氢酶。12. 根据权利要求10所述的转化体，其中当油酸（C18)被用作所述长链脂肪酸时， a，《 _壬二酸（C9)被作为所述a，〇 -二羧酸产生。13. 根据权利要求3所述的转化体，其中所述水合酶编码基因、两种不同的醇脱氢酶编 码基因、所述BVMO编码基因、所述酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴震昞，宋知爱，全恩瑛，
申请(专利权)人：梨花女子大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR