[发明专利]一种无需诱导剂提高大肠杆菌中乙醇酸产量的方法

说明书

本发明公开了一种无需诱导剂提高大肠杆菌中乙醇酸产量的方法，属于生物工程领域。与前期已报道的生物合成法合成乙醇酸相比，本发明中所提到的乙醇酸发酵技术方案在没有添加诱导剂的情况下提高乙醇酸的产量。以葡萄糖为唯一碳源，pG‑1，pG‑2，pG‑3，pG‑4，pG‑5，pG‑6，pG‑7，pG‑8，pG‑9，pG‑10，pG‑11，pG‑12摇瓶发酵产量分别为2.42g/L，0.31g/L，0.208g/L，2.24g/L，3.02g/L，2.85g/L，1.53g/L，1.42g/L，1.18g/L，1.02g/L，0.85g/L，0.42g/L，pG‑5在发酵过程中获得最大的乙醇酸的产量，同时也获得最大产产率，为97％。通过发酵条件优化，pG‑5上罐发酵时产量达到15.53g/L。

技术领域

本发明涉及一种无需诱导剂提高大肠杆菌中乙醇酸产量的方法，属于生物工程领域。

背景技术

乙醇酸(Glycolic acid,glycolate)又称2-羟基乙酸，是最简单的α-羟基酸。近年来，乙醇酸广泛应用于纺织工业、医学工程材料、化学清洁等许多领域。

目前乙醇酸工业上主要采用化学合成来生产乙醇酸，但是该方法的产品收率并不高。此外，在乙醇酸的化学合成过程中需要加入大量的有毒有害的甲醛，并且整个生产过程对环境污染非常大。为了解决上述问题，人们将目光聚焦到生物合成乙醇酸的道路上，且做了大量的基础工作。目前报道的主要生物合成乙醇酸的方法有微生物酶催化法和全生物合成方法。主要的微生物酶催化法包括：利用微生物产腈水解酶水解乙醇腈产乙醇酸以及微生物产甘油氧化酶氧化乙二醇产乙醇酸。全生物合成乙醇酸的方法包括：利用乙二醇作为底物生产乙醇酸及利用大肠杆菌以葡萄糖为底物全生物合成乙醇酸。以葡萄糖为底物全生物合成乙醇酸具有底物廉价，操作简单，产品纯度高等突出优点。尽管研究人员已经在大肠杆菌中实现了利用葡萄糖全生物合成乙醇酸，但是该方法得到的乙醇酸产率较低，并且均需要昂贵的诱导剂进行生产，这无疑增加了生产的成本。

因而，有必要寻找一种提高乙醇酸产率且不需要添加诱导剂的制备方法，以此来节约生产成本、提高生产效率，从而更加适于工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在不需添加诱导剂的情况下提高重组大肠杆菌中乙醇酸产量的方法，本发明所提供的方法可以以葡萄糖为底物全生物合成乙醇酸，不需加诱导剂提高乙醇酸产量，节约成本，适用于工业化生产。

本发明提供了组成型启动子，核苷酸序列如SEQ ID NO.2～12所示。

本发明提供了一种重组质粒，所述重组质粒含有所述启动子。

在本发明的一种实施方式中，将核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的质粒的第1120～2040位核苷酸分别替换为如SEQ ID NO.2～12所示的核苷酸序列。

在本发明的一种实施方式中，所述重组质粒的构建方法为全质粒PCR。

本发明提供一种重组菌，含有所述的启动子或所述的重组质粒。

在本发明的一种实施方式中，以同时表达异柠檬裂合酶基因(aceA)、异柠檬酸脱氢酶基因激酶/磷酸酶(aceK)、乙醛酸还原酶基因(ycdW)的大肠杆菌MG1655(DE3)ΔldhAΔglcBΔaceBΔaldA为宿主。

在本发明的一种实施方式中，所述异柠檬裂合酶基因(aceA)的Gene ID为948517，异柠檬酸脱氢酶基因激酶/磷酸酶(aceK)的Gene ID为944797，乙醛酸还原酶基因(ycdW)的Gene ID为946431。