[发明专利]一种生产1,2－环氧丙烷的方法及其专用混合菌群

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产1，2-环氧丙烷的方法及其专用混合菌群。

背景技术

环氧丙烷是重要的基础化工原料，大量用于聚氨酯塑料、不饱和树脂和表面活性剂的生产。环氧丙烷的衍生物还广泛用于食品、烟草、医药及化妆品等行业。已生产的下游产品近百种，是精细化工产品的重要原料，发展前景广阔。

目前工业上主要采用过酸、过氧化物或氯醇法生产环氧丙烷，这些方法都存在环境污染和生成大量附加值较低的副产品等问题。因此，寻找无污染、成本低的新方法一直倍受学术界和工业界的关注。甲烷氧化菌中的甲烷单加氧酶(MMO)可在常温常压下直接用空气作氧化剂氧化丙烯生产环氧丙烷，因而利用甲烷氧化菌生物氧化丙烯生产环氧丙烷具有巨大的市场潜力和应用前景，但现有研究表明，该法得到的产物浓度较低，水相反应时最大仅为1.7mM，水-十六烷两相体系中，环氧丙烷虽略有提高，也仅为2.6mM(Soni BK，Kelley RL，Srivastava VJ，Technical andeconomic evaluation of different reactors for methanotrophic cultures forpropylene oxide production，APPLIED BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY 74(2)：115-123)。

目前关于甲烷氧化菌的研究和应用以单一纯菌为主，常用的菌株有M.trichosporiumOB3b或M.capsulatus Bath。而甲烷氧化菌纯菌存在的最大问题是：培养时间长，得到的细胞浓度较低，一般在2g干细胞/L发酵液以下，这些都是限制甲烷氧化菌或甲烷单加氧酶(MMO)工业化应用的瓶颈问题。另外，甲烷氧化菌对如丙烯等有机化合物的共代谢反应，可能对细胞产生抑制作用。因此，有必要开发一种增殖速度较快、转化能力强的微生物体系，利用甲烷单加氧酶(MMO)催化合成化工产品，实现工业应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产1，2-环氧丙烷的方法及其专用混合菌群。

本发明的所提供的生产1，2-环氧丙烷的方法，是将含有发孢甲基弯曲菌的混合菌群MY9 CGMCC №.1893菌体置于密闭的甲烷与丙烯的混合气体环境中，反应得到1，2-环氧丙烷。

所述含有发孢甲基弯曲菌的混合菌群MY9 CGMCC №.1893菌体是悬浮在反应液中的，所述反应液为含有4.5-6.5mM MgCl₂和18-22mM甲酸钠，pH为7.0-7.4的磷酸缓冲液；所述反应液优选为含有5mM MgCl₂和20mM甲酸钠，pH为7.0-7.4的磷酸缓冲液。

所述反应的温度可为27-33℃，优选为30℃。

所述含有发孢甲基弯曲菌的混合菌群MY9 CGMCC №.1893悬于反应液中的细胞浓度可为15-30g细胞干重/L，优选为25g细胞干重/L。

所述甲烷与丙烯的混合气体中丙烯和甲烷气体体积比可为1∶0.2-1∶2.5；优选为1∶1。

所述反应在转速为100-220转/分钟的摇床上振荡反应。

所述含有发孢甲基弯曲菌的混合菌群MY9 CGMCC №.1893菌体可将含有发孢甲基弯曲菌的混合菌群MY9 CGMCC №.1893接种于MNMS培养基中培养后，收集菌体得到；