[发明专利]一种微生物转化的方法

说明书

本发明涉及采用摩根菌属微生物转化L‑酪氨酸生产R‑(+)‑3‑(4‑羟基苯基)‑2‑羟基丙酸。该方法过程简单，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明采用摩根菌转化L-酪氨酸生产D-4-羟基苯乳酸，属于工业微生物领域。

背景技术

D-4-羟基苯乳酸，又名对羟基苯乳酸，学名为R-(+)-3-(4-羟基苯基)-2-羟基丙酸，英文名为：D-4-hydroxyphenyllactic acid、D-p-Hydroxyphenyllactic acid，R-(+)-2-hydroxy-3-(4-hydroxyphenyl)propanoic acid。

4-羟基苯乳酸是乳酸菌发酵过程中产生的除苯乳酸外的另一种广谱、低毒的生物防腐剂，当前主要通过乳酸菌生成(中国专利CN200810244053.2)。有也文献表明，普通变形杆菌(Proteus vulgaris)可将L-酪氨酸转化成D-4-羟基苯乳酸(The influence ofconditions of bacterial cleavage of proteins on the cleavage products,1917,J.Biol.Chem.527-532)。

基于4-羟基苯乳酸的重要应用价值，本专利提出了采用摩根菌属微生物转化L-酪氨酸生产D-4-羟基苯乳酸的方案。

摩根菌(Morganella)是一类可使苯丙氨酸氧化脱氨的革兰氏阴性细菌。现有2个种和2个亚种：摩根摩根菌(Morganella morganii)、耐冷摩根菌(Morganellapsychrotolerans)、摩根摩根菌摩根亚种(Morganella morganii subsp.morganii)和摩根摩根菌西伯尼亚种(Morganella morganii subsp.Sibonii subsp.)。摩根菌具有强大的氧化脱氨能力(Sherris Medical Microbiology，2004，4th ed.)，L-酪氨酸可以被摩根菌氧化脱氨成4-羟基苯丙酮酸，然后再还原成D-4-羟基苯乳酸。4-羟基苯丙酮酸虽然是更为直接的底物，但价格昂贵且不稳定，因此L-酪氨酸是最佳的底物。摩根菌是一种兼性厌氧菌，可以在厌氧条件或好氧条件下转化生产D-4-羟基苯乳酸，具有高转化率和高纯度的特点。

发明内容

本发明通过培养摩根菌属微生物菌体，转化L-酪氨酸生产D-4-羟基苯乳酸，技术方案如下：

1、菌株

本发明所用的菌株有购自美国ATCC菌种库的Morganella morganiisubsp.sibonii ATCC 49948、Morganella morganii subsp.morganii ATCC 25830以及购自中国工业微生物菌种保藏管理中心的Morganella morganii CICC 21517和购自BCCM/LMG Bacteria Collection的Morganella psychrotolerans LMG 23374。

2、菌体培养

液态发酵培养基组成为：碳源0-50g/L，氮源0-50g/L，磷酸氢二铵0-2g/L，磷酸二氢钾0-1g/L，硫酸镁0-0.5g/L，硫酸亚铁0-0.5g/L，氯化纳0-5g/L，可调节pH至2-8，可也pH自然；接种量为5-20％，发酵温度为20-40℃，发酵周期为24-72小时。种子和发酵均采用此培养基。

用于培养菌种的碳源可以是葡萄糖、果糖、麦芽糖、木糖、蔗糖、半乳糖、甘油。培养用氮源可以是硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、蛋白胨、酵母膏、尿素、玉米浆等有机氮源。碳源和氮源可以是一种或多种的组合。

液态培养菌体的过程可以采用厌氧或好氧方式。

3、转化产D-4-羟基苯乳酸

转化过程采用的方案有2种：