[发明专利]乳酸杆菌生物转化过程

说明书

一种通过在细胞培养物中培养乳酸杆菌细胞来生产细胞代谢物的方法，包括在生产阶段期间使用包含用于生物转化为细胞代谢物的碳源的补料培养基在好氧反应器系统中饲养细胞培养物，并从所述细胞培养物中分离细胞代谢物，以及保藏为DSM 33056、DSM 33057、DSM 33058、DSM 33059和DSM 33060的乳酸杆菌菌株，或前述任何菌株的后代或衍生物。

技术领域

本发明涉及培养乳酸杆菌(Lactobacillus diolivorans)产生细胞代谢物的方法，以及新的乳酸杆菌菌株。

背景技术

微生物对小分子的化学修饰通常称为生物转化或生物合成。为生产工业用的材料，人们对生物转化进行了广泛研究。醇类、糖类或有机酸的微生物生产是从可再生碳源(例如，用于聚合物合成的单体)获得最终产品或结构单元化学品(building-blockchemicals)的一种有前景的方法。生物转化过程产生的最常见的化学品有1,3-丙二醇、柠檬酸、乳酸或琥珀酸，以及糖醇，如甘露醇。甘油经生物技术转化为1,3-丙二醇通常是由细菌在厌氧条件下完成的。

Willke等人(Eur.J.Lipid Sci.Technol.2008,110,831-840)综述了不使用化石资源将甘油生物转化为1,3-丙二醇的过程。据报道，梭菌科、肠杆菌科和乳杆菌属的微生物是工业化生产1,3-丙二醇的有希望的候选者。

虽然从可再生资源中用微生物制备有价值的化学品的微生物过程是已知的，但是大多数生产生物依赖于一种或几种碳源，并且大多数已知的生产生物需要高纯度的碳源。因此，碳源是一个主要的成本因素。

WO 2013064682 A2公开了在生物转化过程中使用的乳酸杆菌，其中生物转化过程使用的原材料是有机碳源的复杂混合物，所述有机碳源包含纯度低于工业级的待生物转化的碳水化合物，例如粗甘油。在任何情况下，细胞培养都使用氮气来提供反应器中的厌氧条件。

期望降低在乳酸杆菌(L.diolivorans)细胞培养物中生产细胞代谢物的成本。

乳杆菌(Lactobacilli)已广泛应用于食品和饲料工业。WO2010/122165A1涉及通过共发酵选择的乳杆菌(例如布氏乳杆菌(L.buchneri)、类布氏乳杆菌(L.parabuchneri)和乳酸杆菌(L.diolivorans))通过生物保藏来生产具有延长保质期的酸面团和焙烤食品的方法。

乳酸杆菌新种(L.diolivorans sp.nov.)(DSMZ 14421,LMG 19667)是从好氧稳定的玉米青贮料中分离出来的，并被鉴定为是一种1,2-丙二醇降解菌(Krooneman etal.International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 2002,52,639-646)。

WO2006/007395A1和WO2007/103032A2描述了使用包括乳酸杆菌在内的接种物给(甘蔗)青贮料添加细菌添加剂，尤其是为了降低青贮料的干物质含量。

Vivek等人(Bioresource Technology 2016,213:222-230)描述了使用短乳杆菌(Lactobacillus brevis)分离物在厌氧条件下纯甘油和粗甘油至1,3-丙二醇的生物再利用(valorization)。

Jolly等人(Journal of Bioscience and Bioengineering 2014,1182:188-194)公开了在厌氧条件下(吹扫氮气)用罗伊氏乳杆菌(L.reuteri)从甘油生物合成1,3-丙二醇。

发明内容

本发明的目的是提供适用于在乳酸杆菌细胞培养物中产生细胞代谢物的生物转化过程，该过程简单且成本较低，特别是以高产率获得细胞代谢物。

所述目的通过所要求保护的主题解决，并在本文中进一步阐述。