[发明专利]一种生产L-赖氨酸的方法

说明书

本发明是论述用发酵法生产L-赖氨酸的方法。

L-赖氨酸是必需的氨基酸之一，有广泛用途，如用于制药、饲料和食品的添加剂等。由某些微生物诱变得到的突变菌株发酵法生产L-赖氨酸是已知的。这些微生物属于，例如棒状杆菌属、短杆菌属、节杆菌属、芽孢杆菌属等。这些突变株包括其生长需要例如（1）高丝氨酸或（2）蛋氨酸和苏氨酸等的突变菌株和抗各种物质的突变菌株。

在已知用发酵法生产L-赖氨酸的方法中，日本专利公布的4993/84号公开了一种生产L-赖氨酸的方法，其特点是培养短杆菌属或棒状杆菌属的产生L-赖氨酸突变菌株于一种培养基内，形成并累积L-赖氨酸，和从培养基中回收生成的L-赖氨酸的方法。该突变菌株抗L-赖氨酸结构类似物以及至少抗一种含有醌或喹啉骨架（环）的化合物。

在这种以前的技术文献中：

（A）“赖氨酸结构类似物”一词指，例如，S-（2-氨乙基）-L-半胱氨酸，α-卤代己酰胺，γ-甲基赖氨酸等，这些类似物具有以下特征：

（1）其化学结构与赖氨酸化学结构类似;

（2）它能够抑制短杆菌属，棒状杆菌属等微生物的生长;和

（3）上述抑制作用可通过在培养基中加入L-赖氨酸而消除。

（B）含有醌或喹啉骨架（环）的化合物其例子有8-羟基喹啉;8-羟基喹啉-5-硫酸;5，8-二氧-6-氨基-7-氯喹啉;1，4-萘醌（α萘醌）;1，2-萘醌（β萘醌）;2，3-二氯萘醌;5-羧-3-硫杂-6-氮杂-2，3-环己烯萘-1，4-醌;6-（S）-羧基-3′-硫杂-7′-氮杂-2，3-环庚炔-1，4-醌;N_α·N_ε-双（3-氯-1，4-萘-2-醌基）-L-赖氨酸和石榴皮素等。它们具有以下特征：

（1）能抑制短杆菌属和棒状杆菌属的微生物生长;和

（2）这种抑制作用当加入L-亮氨酸于培养基中时，至少部分地被消除。

鉴于L-赖氨酸有很高的实用价值，人们一直希望有一种成本低的工业生产L-赖氨酸的方法。

本发明是以我们所发现的，利用已经作过对β-萘喹啉有抗性的棒状杆菌属、短杆菌属、微杆菌属或节杆菌属的突变菌株可得到较高产量的L-赖氨酸为基础的。

本发明涉及一种用发酵法生产L-赖氨酸的方法，该方法包括培养产生L-赖氨酸的棒状杆菌属、短杆菌属、微杆菌属或节杆菌属突变菌株于一种培养基中，使其在培养液中形成并累积L-赖氨酸，和从培养液中回收生成的L-赖氨酸等。

本发明的方法其特点是所说的突变菌株对α-萘喹啉有抗性。

曾发现微生物生长的抑制作用，即便加入L-亮氨酸于培养基中也不能消除，与日本专利公布的4993/84号所公开的醌喹啉类化合物相反，由此可见，从抑制产生L-赖氨酸的微生物来看，显然β-萘喹啉并非与日本以前的技术文献中所公开的已知类型醌类或喹啉类等效。

用作诱导产生突变菌株的亲本微生物，属于棒杆菌属、短杆菌属、微杆菌属或节杆菌属微生物的一些实例，根据本发明可以是天然存在的或突变的菌株，并包括，例如需要各种营养物（例如，至少是高丝氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、组氨酸、脯氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、泛酸、烟酰胺、醋酸、腺嘌呤、次黄嘌呤和肌醇中的一种）的微生物，对各种氨基酸结构类似物（例如由赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、天门冬氨酸、色氨酸和组氨酸选出的至少一类似物）有抗性的微生物以及各种其他物质（例如，由各种抗生素、磺胺类药物、各种有机酸、醌类化合物和已知类型的喹啉类化合物选出的至少一种）有抗性的微生物。

用使上述产L-赖氨酸的亲本菌株带上β-萘喹啉抗性标记的方法，有可能获得用于本发明用途的突变菌株。另外，使抗β-萘喹啉的微生物带上对各种营养物的抗性标记，对各种氨基酸类似物的抗性标记或对各种其它物质的抗性标记也可能获得本发明所期望的产L-赖氨酸突变株。

可用作本发明的作为诱导产生突变菌株的亲本菌株的微生物最好的例子包括谷氨酸棒状杆菌ATCC13032，谷氨酸棒状杆菌H-3149（FERM    BP-158），嗜乙酰乙酸棒状杆菌ATCC13870，发酵乳糖短杆菌ATCC13869和深黄短杆菌ATCC14067，所有这些菌株用发酵法都能生产L-赖氨酸。