[发明专利]D-葡萄糖二酸生产菌及D-葡萄糖二酸的制造方法

说明书

本发明提供D‑葡萄糖二酸生产菌及D‑葡萄糖二酸的制造方法。本发明特征在于，从选自D‑葡萄糖、D‑葡萄糖酸、D‑葡萄糖醛酸的1种或2种以上的糖质，制造由特定的醇脱氢酶PQQ‑ADH(1)及特定的醛脱氢酶PQQ‑ALDH(2)催化的D‑葡萄糖二酸或其盐，以及，在上述的1种或2种以上的糖质的存在下，使用有上述PQQ‑ADH(1)及PQQ‑ALDH(2)的微生物或其处理物制造D‑葡萄糖二酸或其盐。由本发明可提供为了制造D‑葡萄糖二酸而使用的D‑葡萄糖二酸生产能力升高的微生物及D‑葡萄糖二酸的有效的制造法。

【技术领域】

本发明涉及为了制造D-葡萄糖二酸使用的D-葡萄糖二酸生产能力升高的微生物及D-葡萄糖二酸的有效的制造法，更具体而言，涉及在有特定的吡咯并喹啉醌依赖性醇脱氢酶(PQQ-ADH(以下，本酶记作1))和特定的吡咯并喹啉醌依赖性醛脱氢酶(PQQ-ALDH(以下，本酶记作2))的2种脱氢酶活性，再者，与酮酸类的生成相关的多种ALDH(以下，有同样的性质的酶记作3)活性减弱或消失的反应条件下廉价并且有效制造D-葡萄糖二酸的方法。

【背景技术】

作为D-葡萄糖的代表性的羧酸，已知醛基被氧化的D-葡萄糖酸和羟甲基被氧化的D-葡萄糖醛酸。另外，醛基和羟甲基二者被氧化的二羧酸被称为D-葡萄糖二酸，天然包括苹果、葡萄水果等的果物或，绿花椰菜、芽圆白菜等的油菜科的蔬菜。

D-葡萄糖二酸由于强力地抑制β-葡萄糖醛酸糖苷酶，有抑制乳腺癌、大肠癌、肝脏癌、肺癌、皮肤癌的发癌风险的效果(非专利文献1)，在美国，作为D-葡萄糖二酸钙用于健康辅助食品。另外，D-葡萄糖二酸作为鳌合剂、水泥添加剂等的原料利用，再者，在2004年，由美国能源部定为生物精练厂的骨干物质(非专利文献2)、也被期待为新颖的聚合物原料。

对于D-葡萄糖二酸的制备法，至今，作为现有技术，报告有利用化学合成法、酶法、发酵法的各种各样的方法。化学合成法多作为起始原料使用D-葡萄糖的方法，作为氧化剂使用硝酸的方法(专利文献1)、作为氧化催化剂使用铂的方法(专利文献2)、作为氧化剂使用4-乙酰氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基的方法(专利文献3)等也被提 案。

再者，作为现有技术，也公开有提高氧化反应时的选择性，使D-葡萄糖二酸的收率大幅地升高的改良法(专利文献4、专利文献5)。但是，这些化学合成法由于需要大量的药品和特殊的设备，制造成本变高，并且，有多派生生成氮氧化物等的环境负荷物质的缺点。

另一方面，酶法或发酵法有与化学合成法想比反应条件稳和，给地球环境的影响少的优点。作为酶法，作为现有技术，报告有例如，使己糖氧化酶、醛脱氢酶、醛氧化酶作用于D-葡萄糖醛酸而将其转变为D-葡萄糖二酸的方法(专利文献6)，或使葡萄糖氧化酶作用于D-葡萄糖醛酸的方法(专利文献7)，但哪种方法的酶反应性都低，达不到实用化。

作为发酵法，作为现有技术，报告有例如，将啤酒糖酵母(Saccharomycescerevisiae)来源的肌肌醇-1-磷酸合成酶基因、小鼠来源的肌肌醇加氧酶基因、丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)来源的糖醛酸脱氢酶基因导入大肠杆菌，从D-葡萄糖生成D-葡萄糖二酸的方法(专利文献8、非专利文献3)，葡萄糖二酸的生成量最大也不过2.5g/L，不是工业上充分的水平。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：美国专利第2,436,659号

专利文献2：美国专利第2,472,168号

专利文献3：美国专利第6,498,269号

专利文献4：美国专利第5,599,977号

专利文献5：美国专利第7,692,041号

专利文献6：WO02/074926号

专利文献7：日本国专利第3713530号