[发明专利]利用谷氨酸棒状杆菌的3-岩藻糖基乳糖的生产方法

说明书

本发明涉及一种利用野生型谷氨酸棒状杆菌菌株制造3‑岩藻糖基乳糖的方法，使用GRAS菌株即谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)菌株，可以安全地生产3‑岩藻糖基乳糖，并且可以高浓度、高收率、高生产率生产3‑岩藻糖基乳糖。

技术领域

本发明涉及一种利用野生型谷氨酸棒状杆菌菌株从3-岩藻糖基乳糖生产变异微生物以及葡萄糖、乳糖中制造岩藻糖基乳糖的方法，详细地，涉及一种利用将磷酸甘露糖变位酶(phosphomannomutase,ManB)、GTP-甘露糖-1-磷酸鸟嘌呤基转移酶(GTP-mannose-1-phosphate guanylyltransferase,ManC)、GDP-D-甘露糖-4,6-脱水酶(GDP-D-mannose-4,6-dehydratase,Gmd)、GDP-L-岩藻糖合酶(GDP-L-fucose synthase,WcaG)、α-1,3-岩藻糖基转移酶(α-1,3-fucosyltransferase)和去除lacZ的变异lac操纵子引入棒状杆菌中的重组谷氨酸棒状杆菌生产3-岩藻糖基乳糖的方法。

背景技术

人的母乳中具有200多种以上的具有各自不同结构的低聚糖(Human MilkOligosaccharide,HMO)，并且与其它哺乳类相比，其以相当高的浓度(5～15g/L)存在。这种HMO具有益生元(prebiotic)效果、病原菌肠内附着抑制效果以及免疫调节系统调节效果等婴幼儿必备的功能性。

另一方面，据报道在HMO中，3-岩藻糖基乳糖是参与多种生物学活性的主要HMO。作为3-岩藻糖基乳糖的生产方法，有直接从母乳提取的方法和通过化学或者酶方法合成的方法。但是，直接提取的方法存在母乳供求限制和生产率低的缺点，化学合成方法存在基质昂贵、异构体选择性(stereo-selectivity)和生产收率低以及有毒有机溶剂的使用等问题。并且，酶合成方法存在用作岩藻糖的供体(donor)的GDP-L-fucose非常昂贵，岩藻糖基转移酶(fucosyltransferase)的提炼费用高的缺点。

因此，直接提取、化学或者酶生产方法目前还难以应用于岩藻糖基乳糖的大量生产。但是，利用微生物的生物工程生产方法可以通过简单的过程从廉价的基质中大量生产岩藻糖基乳糖，因此作为生产具有开发为健康功能性食品以及医药品原材料的可能性的3-岩藻糖基乳糖的方法而备受关注。

另一方面，利用微生物生产3-岩藻糖基乳糖的现有技术大部分是利用重组大肠杆菌的生产技术。用于实验的大肠杆菌实际上并不是病原菌，但消费者普遍认为是有害菌，并且细胞膜成分有可能起到内毒素作用，因此存在分离提炼费用高的缺点，从而，目前还难以将大肠杆菌用作生产食品以及医药品的原材料即3-岩藻糖基乳糖的宿主细胞。

韩国授权专利第10-1544184号(授权日期：2015.08.21)涉及一种用于生产2’-岩藻糖基乳糖的变异微生物以及利用其的2’-岩藻糖基乳糖的制造方法，公开了一种引入或放大选自由引入lacZ变形或被去除的操纵子以及对FucT2或其变体进行编码的基因、对G6PDH(glucose-6-phosphate dehydrogenase)以及GSK(guanosine-inosine kinase)进行编码的基因组成的组中的一种以上的基因的变异微生物以及利用其制造2’-岩藻糖基乳糖的方法。