[发明专利]化学品的制造方法

说明书

本申请发明是申请号为201380005123.8、发明名称为化学品的制造方法、申请日为2013年1月11日的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用了包含六碳糖和五碳糖的发酵原料的通过连续发酵来制造化学品的方法。

背景技术

以乳酸等生物分解性聚合物原料、乙醇等生物燃料为代表的来源于生物质的化学品作为二氧化碳向大气中的排放问题和/或能源问题的显在化、以及可持续性(sustainability)和生命周期评估(LCA)对应型制品，受到强烈关注。作为这些生物分解性聚合物原料、生物燃料的制造方法，一般使用从玉米等可食性生物质纯化而得的六碳糖葡萄糖作为微生物的发酵原料，作为发酵产物得到，但如果使用可食性生物质，则可能由于与食物竞争而引起价格高涨，不能实现稳定的原料供应。于是，进行了使用来源于稻秸等非可食性生物质的糖作为微生物的发酵原料的尝试(参照专利文献1)。

使用来源于非可食性生物质的糖作为发酵原料时，将非可食生物质所含的纤维素、半纤维素等通过糖化酶分解成糖，但此时不仅得到葡萄糖等六碳糖，还同时得到木糖等五碳糖，在使用来源于非可食性生物质的糖作为微生物的发酵原料的情况下，需要使用六碳糖与五碳糖的混合糖作为发酵原料(参照专利文献1)。在使用六碳糖与五碳糖的混合糖时，需要使用除了六碳糖的代谢途径之外还具有五碳糖的代谢途径的微生物。作为五碳糖的代谢途径，已知通过戊糖还原酶和五醇脱氢酶的代谢途径，已知作为第一阶段，戊糖还原酶与五碳糖作用而生成五醇，作为第二阶段，五醇脱氢酶与五醇作用。然而，实际上第一阶段所生成的五醇不进入第二阶段以后的代谢途径而蓄积在培养液中，因而存在生产收率不提高这样的课题。

作为以作为六碳糖与五碳糖的混合糖的来源于非可食性生物质的糖为微生物的发酵原料的发酵方法，可采用连续发酵，但实际对于连续发酵时的发酵收率并未确认(参照专利文献1)。另一方面，还已知将六碳糖与五碳糖的混合糖作为发酵原料进行连续发酵时，与分批发酵相比发酵收率显著降低(参照非专利文献1)。

因此，想要在以六碳糖与五碳糖的混合糖为发酵原料的具有通过戊糖还原酶和五醇脱氢酶的五碳糖的代谢途径的微生物的发酵中提高发酵收率时，到目前为止的技术常识是认为，需要通过突变导入和/或基因导入来进行木糖代谢途径的改良。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2010/067785

非专利文献

非专利文献1：Susan T.Toon等，Enhanced Cofermentation of Glucose and Xylose by Recombinant Saccharomyces Yeast Strains in batch and Continuous Operating Modes.，Applied Biochemistry and Biotechnology.，(1997)，63-65，243-255.

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题是，提高以六碳糖与五碳糖的混合糖作为具有通过戊糖还原酶和五醇脱氢酶的五碳糖代谢途径的微生物的发酵原料进行发酵时的发酵收率。

用于解决课题的方法

本发明者们对上述课题进行了深入研究，结果通过在使用具有戊糖还原酶和戊糖脱氢酶的微生物时，用包含六碳糖和五碳糖的发酵原料进行使用分离膜的连续发酵，从而解决了上述课题，实现了从六碳糖与五碳糖的混合糖中的收率提高，完成了本发明。

即，本发明如以下(1)～(7)。

(1)化学品的制造方法，是通过连续发酵来制造化学品的方法，包括：将微生物的培养液用分离膜过滤，将未过滤液保持在或回流至培养液中，在培养液中补加发酵原料，和回收过滤液中的生产物，

所述发酵原料包含五碳糖和六碳糖，所述微生物是具有使用戊糖还原酶和五醇脱氢酶来代谢五碳糖的途径的微生物。

(2)根据(1)所述的化学品的制造方法，在体积传氧系数即KLa为5～300小时^-1的条件下进行连续发酵。

(3)根据(1)或(2)所述的化学品的制造方法，所述发酵原料中所含的五碳糖与六碳糖的比率为1:9～9:1。

(4)根据(1)或(2)所述的化学品的制造方法，所述发酵原料包含来源于生物质的糖液。

(5)根据(1)～(4)的任一项所述的化学品的制造方法，五碳糖是木糖。