两步制备3-羟基丙酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备3

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】两步制备3
‑
羟基丙酸的方法


[0001]本专利技术涉及一种制备3
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羟基丙酸(3
‑
HP)的方法和/或一种改善3
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HP的生产率的方法，并且更具体地，涉及一种在高浓度下培养细胞的第一步和使用在高浓度下培养的细胞作为催化剂生产3
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HP的第二步的两步制备方法。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求基于2020年7月31日的韩国专利申请NO.10
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2020
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0096238的优先权的权益，相应的韩国专利申请中公开的全部内容并入本说明书中作为本说明书的一部分。

技术介绍

[0004]3‑
羟基丙酸是一种可以转化为各种化学物质如丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺等的平台化合物。自2004年被美国能源部(DOE)评选为12大高附加值生物化学品以来，它一直受到学术界和工业界的积极研究。
[0005]3‑
HP的生产主要由化学方法和生物方法这两种方法构成，但是在化学方法的情况下，由于初始材料昂贵并且在生产过程中生产有毒物质，被指出不是环境友好的，因此，环境友好的生物工艺成为了关注的焦点。
[0006]葡萄糖和甘油主要用作使用微生物进行3
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HP生物合成的底物，并且目前，主要进行对3
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HP生产和细胞生长同时发生的一步发酵法的研究。
[0007]然而，在如上所述的第一步生产的过程中，用于生产3
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HP的底物也用于细胞的生长，因此，产生诸如乙酸盐或乳酸盐的副产物，从而存在3
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HP的收率和生产率下降的问题。由于这种低收率和生产率，尽管有3
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HP的可能性，但是还未实现商业化。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本申请的一个实例是提供一种制备3
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羟基丙酸(3
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HP)的方法，包括：(1)高浓度细胞培养3
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羟基丙酸(3
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HP)生产菌株；和(2)通过分离在高浓度下培养的细胞并将它们接种和/或培养到用于生产3
‑
羟基丙酸的培养基中来生产3
‑
羟基丙酸，和/或一种改善3
‑
HP的生产率的方法。
[0010]通过所述两步制备方法，可以改善由于细胞的生长或副产物的产生引起的3
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HP生产率的劣化。
[0011]另一实例提供一种包含高浓度的3
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羟基丙酸的3
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羟基丙酸生产菌株的培养液。在一个实例中，所述培养液可以通过上述两步制备方法来制备。所述培养液可以用于生产3
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羟基丙酸。
[0012]技术方案
[0013]一个实例
[0014]提供一种制备3
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羟基丙酸的方法，和/或一种改善3
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HP的生产率的方法，包括：
[0015](1)高浓度细胞培养3
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羟基丙酸(3
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HP)生产菌株；和
[0016](2)通过分离在高浓度下培养的细胞并将它们接种和/或培养到用于生产3
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羟基丙酸的培养基中来生产3
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羟基丙酸。
[0017]另一实例提供一种包含高浓度的3
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羟基丙酸的3
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羟基丙酸生产菌株的培养液。该培养液可以用于生产3
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羟基丙酸。该培养液可以通过所述制备方法来制备。
[0018]下文中，将更详细地描述本专利技术。
[0019]两步3
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HP生产
[0020](1)3
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HP生产菌株的高浓度培养步骤
[0021]本文中提供的制备3
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HP的方法和/或改善3
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HP的生产率的方法包括：(1)高浓度培养3
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羟基丙酸生产菌株。
[0022]所述3
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羟基丙酸生产菌株可以在能够生产3
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羟基丙酸的所有天然或转基因重组微生物中选择。在一个实例中，所述微生物可以选自如下微生物，埃希氏菌属(Escherichia sp.)(例如，大肠杆菌等)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、肠杆菌属(Enterobacteria sp.)、短杆菌属(Brevibacterium sp.)、棒状杆菌属(Corynebacterium sp.)、克雷白氏杆菌属(Klebsiella sp.)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter sp.)、梭状芽胞杆菌属(Clostridium sp.)、链霉菌属(Streptomyces sp.)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、乳杆菌属(Lactobacillus sp.)、酵母菌属(Saccharomyces sp.)和曲霉菌属(Aspergillus sp.)，但不限于此。在一个具体实例中，所述3
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羟基丙酸生产菌株可以是大肠杆菌。
[0023]所述3
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羟基丙酸生产菌株可以包含编码选自甘油脱水酶和醛脱氢酶中的一种或多种或两种蛋白质的基因。在一个实例中，所述3
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HP生产菌株还可以包含编码甘油脱水酶再激活酶(GdrAB)的基因(gdrAB)。在一个实例中，所述3
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HP生产菌株可以是能够进一步生物合成维生素B
12
的菌株。
[0024]所述甘油脱水酶可以通过dhaB(基因库保藏号：U30903.1)基因编码，但不限于此。所述dhaB基因可以是来自克雷白氏肺炎杆菌(Klebsiella pneumonia)的酶，但不限于此。编码甘油脱水酶的基因可以包含编码dhaB1、dhaB2和/或dhaB3的基因。所述甘油脱水酶蛋白质和编码它的基因在保持将甘油降解为3
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羟基丙醛(3
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HPA)和水(H2O)的酶的活性的范围内，可以包含基因和/或氨基酸序列的突变体。
[0025]编码醛脱氢酶(ALDH)的基因(aldH)可以是，例如，来自大肠杆菌(Escherichia coli)或大肠杆菌K12 MG1655细胞系的aldH(基因库保藏号：U00096.3；EaldH)基因、来自克雷白氏肺炎杆菌(K.pneumonia)的puuC基因和/或来自巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)的KGSADH基因，但不限于此。醛脱氢酶蛋白质和编码它的基因可以在保持由3
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HPA生产3
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HP的活性的范围内包含基因和/或氨基酸序列的突变体。
[0026]编码甘油脱水酶再激活酶(GdrAB)的基因可以是来自克雷白氏肺炎杆菌(K.pneumonia)的gdrAB基因。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备3
‑
羟基丙酸(3
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HP)的方法，包括：(1)高浓度细胞培养3
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羟基丙酸(3
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HP)生产菌株；和(2)通过分离高浓度培养的细胞并将它们接种到用于生产3
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羟基丙酸的培养基中来生产3
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羟基丙酸，其中，在所述步骤(2)中，不发生细胞增殖。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(1)通过流加培养法进行，所述步骤(2)通过发酵进行。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(1)在包含葡萄糖作为碳源的培养基中进行。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(1)在不包含甘油作为碳源的培养基中进行。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(2)在包含甘油作为碳源的培养基中进行。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(2)在不包含葡萄糖作为碳源的培养基中进行。7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金在亨，姜东均，李劲默，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：