生产L-谷氨酸的方法技术

通过培养一种微生物生产Ｌ－谷氨酸，该微生物能在含有饱和浓度的Ｌ－谷氨酸和碳源的液体培养基中在特定的ｐＨ值下代谢碳源，并具备在具有所述ｐＨ的液体培养基中积累Ｌ－谷氨酸的能力，其中Ｌ－谷氨酸的量超过了ｐＨ被控制以使Ｌ－谷氨酸沉淀的培养基中Ｌ－谷氨酸的所述饱和浓度所对应的量，所述液体培养基还含有泛酸，以使得在沉淀Ｌ－谷氨酸的同时引起Ｌ－谷氨酸的积累。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过发酵生产L-谷氨酸的方法。L-谷氨酸被广泛用作调味品等的原材料。
技术介绍
L-谷氨酸主要使用所谓的棒状杆菌的L-谷氨酸-生产细菌通过发酵来生产，这些棒状杆菌是属于短杆菌属、棒状杆菌属或微杆菌属或它们的突变株。此外，使用属于芽孢杆菌属、链霉菌属、青霉属、假单胞菌属、节杆菌属、沙雷氏菌属、念珠菌属的微生物或产气杆菌(通常是产气肠杆菌)、大肠杆菌的突变株等的方法是公知的。进而，本专利技术的专利技术人曾建议了一种使用属于克雷伯氏菌属、欧文氏菌属或泛菌属的微生物制造L-谷氨酸的方法(美国专利No.6,197,559)和一种使用肠杆菌属细菌制造L-谷氨酸的方法(美国专利No.6,331,419)。此外，各种使用重组DNA技术增强L-谷氨酸生物合成酶活性以提高L-谷氨酸生产能力的技术已被揭示了。例如，有报道由大肠埃希氏菌或谷氨酸棒杆菌获得的柠檬酸合酶的编码基因的引入对于增强棒状杆菌属或短杆菌属的细菌中L-谷氨酸生产能力是有效的(日本专利公告JP7-121228B)。另外，JP61-268185A揭示了一种含有由棒杆菌属细菌获得的谷氨酸脱氢酶基因的重组DNA的细胞。而且，JP63-214189A揭示了一种通过扩增编码谷氨酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、乌头酸水合酶和柠檬酸合酶的基因来提高L-谷氨酸生产能力的技术。L-谷氨酸的生产能力已经通过上述微生物的育种或生产方法的改进做了相当大的提高。然而，为了与未来进一步提高的需要相适应，用更低的成本提供更有效的L-谷氨酸的生产的方法的开发仍然是必要的，而且仍旧是本领域的需求。本专利技术的专利技术人开发了一种在沉淀在培养液中积累的L-谷氨酸的同时，进行L-谷氨酸发酵的方法(EP1078989A)。由于通常的L-谷氨酸-生产细菌在酸性条件下不会生长，传统的L-谷氨酸发酵是在中性条件下进行的。与这种传统技术相反，本专利技术的专利技术人成功地得到在酸性条件下具有生产L-谷氨酸能力的微生物。进一步，通过在控制pH值以便L-谷氨酸沉淀的液体培养基中培养获得的微生物(成团泛菌(Enterobacter agglomerans))，L-谷氨酸可以在沉淀L-谷氨酸的同时在培养基中被生产出来并积累。此外，本专利技术的专利技术人也揭示了一种生产L-谷氨酸的方法，包括在培养基中培养这种L-谷氨酸-生产细菌，其能够在如上所述的酸性条件下生长，所述培养基中抑制该细菌生长的有机酸的含量是一个不会抑制该细菌生长的量(EP1233070A)，以及一种生产L-谷氨酸的方法，包括在对于微生物生长最佳的第一pH值下培养这种如上所述的细菌，然后在对于用微生物生产L-谷氨酸最佳的比第一pH值低的第二pH值下培养这种细菌(EP1233068A)。进而，他们也揭示了一种当在培养基中沉淀L-谷氨酸时，在培养基中生产和积累L-谷氨酸的方法，这里要执行操作使L-谷氨酸的晶体在一段期间内存在于培养基中，该期间内L-谷氨酸在培养基中浓度比L-谷氨酸发生天然结晶时浓度要低(EP1233069A)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过使用具有生产L-谷氨酸能力的细菌如属于泛菌属(Pantoea)的细菌与本领域现有技术相比更有效的生产L-谷氨酸的方法。本专利技术的专利技术人发现了如果L-谷氨酸的高生产能力被赋予属于泛菌属的细菌，3-羟基-2-丁酮和2，3-丁二醇也会同L-谷氨酸一起被生产出来。进而，他们认为如果可能抑制这些副产物的生产，L-谷氨酸相对于单位量的主要原材料(糖)的产量将会提高。因此，本专利技术的专利技术人进行了各种研究，结果发现了如果在培养基中加入泛酸，3-羟基-2-丁酮(acetoin)和2，3-丁二醇副产品会减低，因此L-谷氨酸的发酵量被提高。从而，他们完成了本专利技术。也就是说，本专利技术如下所述(1)一种发酵生产L-谷氨酸的方法，它包括培养一种微生物，该微生物能在含有饱和浓度的L-谷氨酸和碳源的液体培养基中在特定的pH值下代谢碳源，并具有在该pH的液体培养基中积累L-谷氨酸的能力，其中L-谷氨酸的量超过了pH被控制以使L-谷氨酸沉淀的培养基中L-谷氨酸的饱和浓度所对应的量，此液体培养基还含有泛酸，以使得当沉淀L-谷氨酸时引起L-谷氨酸的积累。(2)如上所述的方法，此处微生物属于泛菌属。(3)如上所述的方法，此处微生物是Pantoea ananatis。(4)如上所述的方法，此处培养基中的泛酸是一种泛酸盐，且该盐的浓度是1mg/L或更高。附图说明 源自Pantoea ananatis的pTWVEK101的DNA片断的限制性酶切图(restriction map)。显示包含基因gltA、ppc和gdhA的质粒pMWCPG的构建的图。显示包含宽寄主范围质粒RSF1010的复制起点和四环素抗性基因的质粒RSF-Tet的构建的图。显示包含宽寄主范围质粒RSF1010的复制起点、四环素抗性基因、gltA、ppc和gdhA基因的质粒RSFCPG的构建的图。显示包含gltA基因的质粒pSTVCB的构建的图。显示通过加入泛酸提高L-谷氨酸产量机理的解释图。显示加入到培养基中的泛酸钙的浓度与L-谷氨酸发酵量间关系的图。优选实施方式的详细说明 以下将详细解释本专利技术。本专利技术提供了一种通过发酵生产L-谷氨酸的方法，其特征在于培养一种微生物，该微生物能在含有饱和浓度的L-谷氨酸和碳源的液体培养基中在特定的pH值下代谢碳源，并具有在该pH的液体培养基中积累L-谷氨酸的能力，其中L-谷氨酸的量超过了pH被控制以使L-谷氨酸沉淀的培养基中L-谷氨酸的饱和浓度所对应的量，(此后称为“L-谷氨酸积累微生物”)此液体培养基还含有泛酸，以使得当沉淀L-谷氨酸时引起L-谷氨酸的积累。上述L-谷氨酸-积累微生物可以被制得，例如，按以下方法。一种含有微生物的样品在特定pH值下被接种到含有饱和浓度L-谷氨酸和碳源的液体培养基中，一个可代谢碳源的菌株被选定。尽管该特定的pH值没有特殊限制，但通常约为5.0或更小，优选约4.5或更小，进一步优选约4.3或更小。L-谷氨酸-积累微生物被用于通过伴随着L-谷氨酸沉淀的发酵生产L-谷氨酸。如果pH值太高，那允许微生物以足够沉淀的量生产L-谷氨酸变得困难。因此，pH值优选前述范围。如果含有L-谷氨酸的水溶液的pH值降低，L-谷氨酸的溶解度在γ-羧基的pKa(4.25，25℃)附近显著降低。溶解度在等电点(pH3.2)变得最低，而超出了对应于饱和浓度的量的L-谷氨酸被沉淀。在约30℃，虽然取决于培养基组成，L-谷氨酸溶解以下述量溶解，在pH值3.2时10-20g/L，在pH值4.0时30-40g/L，而在pH值4.7时50-60g/L。通常pH值不必被控到3.0或更低，因为L-谷氨酸沉淀效果在pH值低于一定值时达到其上限。然而，pH值可以是3.0或更低。另外，微生物“可以代谢碳源”这种表述意味着微生物可以繁殖或尽管它不能繁殖但可消耗碳源，即，这表明微生物使碳源如糖或有机酸发生分解代谢。特别的，例如，如果一种微生物在pH值为5.0-4.0，优选pH值4.5-4.0，更优选pH值4.3-4.0，最优选pH值约为4.0的含有饱和浓度L-谷氨酸的液体培养基中培养下，在合适的温度下，例如，28℃，37℃或50℃，在2-4天中繁殖，这种微生物就可代谢培养本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发酵生产Ｌ－谷氨酸的方法，它包括培养一种微生物，该微生物能在含有饱和浓度的Ｌ－谷氨酸和碳源的液体培养基中在特定的ｐＨ值下代谢碳源，并具备在具有所述ｐＨ的液体培养基中积累Ｌ－谷氨酸的能力，其中Ｌ－谷氨酸的量超过了ｐＨ被控制以使Ｌ－谷氨酸沉淀的培养基中Ｌ－谷氨酸的所述饱和浓度所对应的量，所述液体培养基还含有泛酸，以使得在沉淀Ｌ－谷氨酸的同时引起Ｌ－谷氨酸的积累。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥裕典，立山康博，佐藤雅一，
申请(专利权)人：味之素株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]