[发明专利]使用重组微生物制造共聚聚酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用重组微生物制造共聚聚酯的方法。

背景技术

到目前为止，已经报道了大量具有以糖为碳源生产聚酯的能力的微生物(非专利文献1)。由微生物生产的聚酯作为容易在自然界被分解的生物降解性塑料、以及能够从糖和/或植物油等可再生碳资源合成的“绿色”塑料而受到关注。

由微生物生产的生物降解性塑料的代表例是以3-羟基丁酸(3HB)为单体的聚-3-羟基丁酸(polyhydoroxybutylate、PHB)。PHB是具有180℃左右的熔解温度的热塑性高分子，除了生物降解性之外还具有熔融加工性优异这样的优点。另一方面，PHB由于结晶性高，因而存在硬且脆、即耐冲击性差这样的物性上的问题。

作为消除PHB的物性上的问题的一种方法，开发了使用微生物来制造包含3HB和其它羟基脂肪酸的共聚聚酯的方法。

例如，专利文献1公开了由3HB和3-羟基戊酸(3HV)形成的共聚物的制造方法。另外专利文献2公开了使甲基杆菌属(Methylobacterium sp.)、副球菌属(Paracoccus sp.)、产碱杆菌属(Alcaligenes sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)的微生物与碳原子数3～7的伯醇接触，从而生产3HB与3HV的共聚物的方法。

该3HB与3HV的共聚物比PHB富于柔软性，并且确认了如果共聚聚酯中3HV的含有率增加则柔软性提高。在上述使用微生物的3HB与3HV的共聚物的制造法中，例如在上述专利文献1中通过在培养基中添加丙酸来控制共聚聚酯中3HV的含有率，另外在专利文献3中通过在培养基中添加1-丙醇来控制共聚聚酯中3HV的含有率。

例如，专利文献4和专利文献5中也分别记载了作为3HB与3-羟基己酸(以下简称为3HH)2种成分的共聚聚酯的P(3HB-co-3HH)及其制造方法。这些公报的P(3HB-co-3HH)共聚物的制造方法是使用由土壤分离出的猪鼠气单胞菌(Aeromonas caviae)，由油酸等脂肪酸和/或橄榄油等油脂进行发酵生产的方法。另外，还有克隆该猪鼠气单胞菌的PHA合酶基因，使用将该基因导入真养产碱杆菌(Alcaligenes eutrophus)而得的重组株，以脂肪酸为碳源来生产P(3HB-co-3HH)的报告(专利文献6)。

另外，在上述使用微生物的共聚聚酯的制造法中，任何情况下均需要使用作为具有直接合成聚合物的活性的酶蛋白质的聚羟基脂肪酸酯合成酶，也进行了改变该合成酶、并调节单体单元的摩尔比率的尝试。例如专利文献7公开了一种突变酶，是被鉴定为假单胞菌种(Pseudomonas sp.)61-3的微生物的聚羟基脂肪酸酯合成酶的氨基酸序列发生变换而得的，可生产3HB的含有率高的PHB。

以上是以3-羟基脂肪酸为单体单元的共聚聚酯、及其使用微生物的制造法。另一方面，人们期待以除3-羟基脂肪酸以外的成分为单体单元的共聚聚酯具有与上述共聚聚酯不同的物性。作为含有这样的除3-羟基脂肪酸以外的单体单元的共聚聚酯的例子，专利文献8公开了将整合有编码丙酸梭菌(Clostridium propionicum)的丙酰CoA转移酶的核酸的真养产碱杆菌(Ralstonia eutropha，又称罗尔斯通氏菌，旧名Alcaligenes eutrophus)在培养基中添加乳酸的条件下进行培养，从而制造由3HB和乳酸(LA)形成的共聚聚酯的方法。另外，同一文献中还公开了将整合有编码来源于丙酸梭菌的丙酰CoA转移酶的核酸、和编码来源于假单胞菌种61-3的聚羟基脂肪酸酯合成酶的核酸的大肠杆菌在培养基中添加乳酸和癸烯酸的条件下进行培养，从而制造由3-羟基己酸酯、3-羟基辛酸酯、3-羟基癸酸酯和乳酸形成的共聚物。

但是，在培养基中添加乳酸和/或癸烯酸等单体成分来合成聚羟基脂肪酸酯的方法在原料成本方面是不利的。另外，因为一般通过微生物制造共聚聚酯的聚合物生产性和碳源收率低，所以即使在利用廉价的天然物等作为碳源的情况下，提高生产性乃至收率对于减少制造成本来说也是重要的课题。

非专利文献1：《生分解性プラスチツクハンドブツク(生物降解性塑料手册)》，生分解性プラスチツク研究会编，1995年，第178-197页，(株)エヌ·テイ一·エス出版)

专利文献1：日本特开昭57-150393号公报

专利文献2：日本特开平5-74492号公报

专利文献3：日本特公平7-79705号公报

专利文献4：日本特开平5-93049号公报

专利文献5：日本特开平7-265065号公报