具有混合糖同步发酵能力的重组微生物及利用其的二醇的生成方法技术

本发明专利技术涉及如下的重组微生物，即，对于木质纤维素糖化液中的两种以上的糖具有同步发酵能力，并且，具有二醇生成能力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有混合糖同步发酵能力的重组微生物及利用其的二醇的生成方法
本专利技术涉及具有混合糖同步发酵能力的重组微生物及利用其的二醇的生成方法。
技术介绍
二醇不仅是在工业上广泛使用的化合物，还是用作多种化学中间体的化合物，其效用很高。例如，2，3-丁二醇为可用作1，3-丁二烯(1，3-Butadiene)和甲基乙基酮(Methylethylketone，MEK)的前体(Precursor)的工业上的潜在性非常高的化学物质，上述1，3-丁二烯为合成橡胶(Syntheticrubber)的主要原料物质，上述甲基乙基酮为溶剂。并且，2，3-丁二醇的冰点非常低，可直接只用作防冻剂(Antifreezingagent)，辛烷值(Octanenumber)高，可与现有的汽油(Gasoline)混合来用作辛烷值促进剂(octanebooster)。并且，1，3-丙二醇可用作聚酯或聚氨酯等高分子单体，并且，可用作化妆品及个人卫生用品等的用于改善性质的添加剂。尤其，在通过1，3-丙二醇与对苯二甲酸(terephthalicacid)的聚合反应生成的直线性的芳香族聚酯——聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT，polytrimethyleneterephthalate)中，在高分子链上具有在半晶体(semi-crystal)分子结构上产生的称为纽结(kink)的独特的扭曲，因此，形态稳定性优秀，由于这种结构特性，可适用于纤维、包装及薄膜、无纺布结构物、工程塑料等多种领域。上述二醇可通过化学合成工序或微生物发酵工序生成。但是，化学合成工序具有在工序过程中产生环境污染物质或合成费用高的问题。另一方面，通过从可再生的资源发酵微生物来生成二醇的工序具有环保优点，但是，当用于工业上时，具有谷物价格的上升、菌株的发酵收率低、生产率低等的问题。例如，在利用纤维素类生物质(树、油棕空果串(emptyfruitbunch，EFB)、玉米秸秆，稻草等的木本生及草本生(以下，统称为“木质纤维素”))的情况下，这些为非食用生物质，因此，可不与食用生物质(谷物等)竞争，能够以低价生产，作为工业用生物原料具有优势。但是，在来源于木质纤维素的生物质中，混合有戊糖及己糖，微生物通过降解物阻遏(降解产物阻遏)机制先将己糖用于代谢，之后，将戊糖用于代谢。因此，糖消耗速度慢，发酵时间增加，生产率降低。并且，在发酵液中残存如木糖的戊糖的情况下，难以分离及纯化二醇。因此，在研究可有效利用木质纤维素生物质来进行代谢的微生物的过程中，本专利技术人专利技术了具有优秀的戊糖及己糖的同步发酵能力的重组微生物。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于，提供具有优秀的戊糖及己糖同步发酵能力的重组微生物。本专利技术的另一目的在于，通过利用上述重组微生物来生成二醇。用于解决问题的方案为了实现上述目的，本专利技术提供一种重组微生物，对于木质纤维素糖化液中的两种以上的糖具有同步发酵能力，并且，具有二醇生成能力。并且，本专利技术提供一种二醇的生成方法，包括：准备包含两种以上的糖的培养基的步骤；在上述培养基接种上述重组微生物的步骤；以及培养上述重组微生物的步骤。专利技术效果本专利技术提供具有混合糖同步发酵能力的微生物及利用其的二醇的生成方法。附图说明图1简要示出产酸克雷伯氏菌的己糖及戊糖的代谢途径。图2示出保藏编号为KCTC12132BP的产酸克雷伯氏菌的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图3示出比较例1的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图4示出实施例1的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图5示出实施例2的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图6示出实施例3的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图7示出实施例4的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图8示出实施例5的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图9示出实施例6的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图10示出实施例7的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图11示出实施例8的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图12示出实施例9的重组菌株的葡萄糖和木糖的同步发酵能力。图13为利用模拟液来分批发酵比较例1的重组菌株的结果。图14为利用模拟液来分批发酵实施例3的重组菌株的结果。图15为利用来源于紫芒的糖化液来分批发酵实施例3的重组菌株的结果。图16为利用来源于树的糖化液来分批发酵实施例3的重组菌株的结果。图17为利用模拟液来分批补料发酵比较例1的重组菌株的结果。图18为利用模拟液来分批补料发酵实施例3的重组菌株的结果。图19为利用来源于树的糖化液来分批补料发酵实施例3的重组菌株的结果。附图标记说明：■：葡萄糖◆：木糖●：2，3丁二醇▲：乳酸。具体实施方式本专利技术涉及一种重组微生物，对于木质纤维素糖化液中的两种以上的糖具有的同步发酵能力，并且，具有二醇生成能力。并且，本专利技术涉及一种二醇的生成方法，包括：准备包含两种以上的糖的培养基的步骤；在上述培养基接种上述重组微生物的步骤；以及培养上述重组微生物的步骤。以下，详细说明本专利技术。木质纤维素糖化液本专利技术的重组微生物对木质纤维素糖化液具有耐性，并且，对于木质纤维素糖化液中的两种以上的糖具有同步发酵能力。上述木质纤维素糖化液为对木质纤维素原料(例如，树、油棕空果串、玉米秸秆，甘蔗秸秆、芦苇、紫芒、稻草等)进行水解的水解产物，优选地，为对木质纤维素原料进行水解并去除木质素后剩余的水解产物。上述木质纤维素糖化液中包含混合糖，上述混合糖包含两种以上的糖。优选地，上述糖化液中包含葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、纤维二糖等戊糖、葡萄糖等己糖及二糖类，尤其，葡萄糖及木糖的含量高。木质纤维素糖化液耐性本专利技术的重组微生物对木质纤维素糖化液具有耐性。对木质纤维素糖化液具有耐性意味着上述重组微生物可在包含糖化液的培养基中生长，微生物的生长不被糖化液中的成分抑制。同步发酵能力本专利技术的重组微生物对于木质纤维素糖化液中的两种以上的糖具有同步发酵能力。同步发酵能力意味着一种糖不会先于另一种糖发酵。本专利技术的重组微生物对于两种以上的糖具有同步发酵能力，因此，在成为同步发酵能力的目标的糖之间，防止一种糖妨碍另一种糖的代谢的现象(即，降解物阻遏(降解产物阻遏))。重组微生物的同步发酵能力本专利技术的重组微生物对于木质纤维素糖化液中的两种以上的糖具有同步发酵能力。优选地，本专利技术的重组微生物具有选自由木糖、阿拉伯糖及纤维二糖组成的组中的一种以上的糖和葡萄糖的同步发酵能力。更优选地，本专利技术的重组微生物对于木糖的同步发酵率为90％以上，优选地，本专利技术的重组微生物对于木糖的同步发酵率为95％以上。同步发酵率(％)＝[(总投入糖(g)－发酵后总残留糖(g))/总投入糖(g)]×100例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重组微生物，其特征在于，/n对于木质纤维素糖化液中的两种以上的糖具有同步发酵能力，/n并且，具有二醇生成能力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171201 KR 10-2017-01645911.一种重组微生物，其特征在于，
对于木质纤维素糖化液中的两种以上的糖具有同步发酵能力，
并且，具有二醇生成能力。


2.根据权利要求1所述的重组微生物，其特征在于，上述微生物为克雷伯菌属。


3.根据权利要求1所述的重组微生物，其特征在于，上述木质纤维素糖化液包含戊糖及己糖，上述重组微生物具有戊糖及己糖的同步发酵能力。


4.根据权利要求1所述的重组微生物，其特征在于，相比于野生型微生物，降解产物阻遏机制得到抑制。


5.根据权利要求1所述的重组微生物，其特征在于，相比于野生型微生物，更加抑制磷酸转移酶系统的葡萄糖特异性磷酸转移酶IIA组分或葡萄糖特异性磷酸转移酶IIBC组分。


6.根据权利要求1所述的重组微生物，其特征在于，相比于野生型微生物，更加增强将木糖通过木酮糖转换为木酮糖-5-P或核酮糖-5-P或核糖-5-P或果糖-6-P或赤...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴钟明，切拉杜莱·拉希纳辛格，宋孝鹤，
申请(专利权)人：GS加德士，
类型：发明
国别省市：韩国;KR