[发明专利]琥珀酸的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用能产生琥珀酸的微生物来制造琥珀酸的方法。

背景技术

基于发酵的琥珀酸生产一般在供给足量氧气的好氧条件下、供给少量氧气的微好氧条件下或不供给氧气的厌氧条件下进行。目前为止的记载是，较之于好氧条件，微好氧条件下或厌氧条件下对发酵反应更有利（专利文献1～4，非专利文献1）。特别地，还有这样的记载：以棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum ATCC 13032）为题材，基于模拟（FBA模型）试验结果，供给微量氧气的条件相比于厌氧条件，提高了琥珀酸的生产，以及通过缺损LDH基因进一步提高了琥珀酸的生产（非专利文献1）。

专利文献5和6中记载了，在使用酵母或曲霉等真核细胞生产琥珀酸中，在缺氧条件下，氧气消耗速度（移动速度）控制在0.01～5mmol/L/hr以下，或通过通气进行氧气供给控制时（oxygen limited conditions），氧气消耗速度控制在5.5～7mmol/L/hr。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本专利特开2004-194570号公报

[专利文献2]日本专利特开2006-6344号公报

[专利文献3]日本专利特开2005-95169号公报

[专利文献4]国际公开WO2005/026349号小册子

[专利文献5]国际公开WO2009/065778号小册子

[专利文献6]国际公开WO2010/003728号小册子

[非专利文献]

[非专利文献1]Shinfuku et al.,Development and experimental verification of a genome-scale metabolic model for Corynebacterium glutamicum（谷氨酸棒状杆菌的基因组尺度代谢模型的建立和实验证实）.Microbial Cell Factories 2009,vol.8:43

发明内容

但是，由于非专利文献1中记载的模拟（FBA模型）试验是以菌体增殖达最佳状态为目的进行计算的，因此条件是作为原料的糖代谢用于菌体增殖、菌体的代谢物主要产生乳酸（碳收率最大60%）、琥珀酸中碳收率最大20%左右。进而，在微好氧条件下以及厌氧条件下的琥珀酸生产中，氧摄取速度（OUR）/糖摄取速度（GUR）为0.21时，相对于模拟结果的碳收率为19.2%，实施例的碳收率为3.1%，模拟结果与实施例相背离。由此可知，在菌体增殖受到限制的条件下，向基于产生琥珀酸的微生物的发酵反应的氧气供给和琥珀酸生产反应的详细关系尚不明确。

此外，模拟中的发酵条件下菌体增值速度高，在菌体增殖受限制的条件下，向发酵反应的氧气供给和琥珀酸生产反应的详细关系尚不明确。

而且，在工业规模下进行生产时，必须控制为不供给氧气的厌氧环境，具体来说，如专利文献1记载的那样，通过减压将反应水溶液中溶解的气体除去，或通过氮气等将氧气从反应体系中除去。然而，由于增设除去溶解气体用的减压设备和控制氮气供给等要花费大量费用，所以在工业利用上不理想。此外，在工业规模下进行从反应体系除去氧气时，反应开始前要花费大量的时间，因此使用的菌体和培养基等的状态发生了变化，反应本身可能出现障碍。此外，工业规模的琥珀酸生产中，氧气供给和琥珀酸生产效率的关系尚不清楚。

本发明的课题是提供比以往的生产效率高，尤其是可以适应工业规模的琥珀酸的制造方法。

本发明人们，为了解决上述课题而潜心研究，结果发现了通过能产生琥珀酸的微生物从原料糖制造琥珀酸时，在微生物的菌体增殖受到限制的条件下，通过将氧移动速度相对于琥珀酸生产速度的比控制在特定的范围，即在供给极微量的氧的环境下进行琥珀酸生产反应，可提高琥珀酸生产效率，从而完成了本发明。

即，本发明的主旨如下。

［1］一种琥珀酸的制造方法，其特征在于，使具有琥珀酸产生能力的微生物与糖反应的琥珀酸制造方法中，氧移动速度相对于琥珀酸生产速度的比（mmol-O₂/mol-SA）在0.1以上、240以下，反应中微生物的倍增时间在40小时以上。

［2］［1］中所述的琥珀酸的制造方法，其特征在于，反应中的相对琥珀酸的氧移动速度减少率（%/g/L）在1.2以下。