[发明专利]发酵产生L-谷氨酸的方法

说明书

本发明提供了基于改善属于埃希氏杆菌属的微生物产生L-谷氨酸的能力，以较低的成本有效地产生L-谷氨酸的方法，该方法包括在液体培养基中培养属于埃希氏杆菌属的微生物，在培养基中积累L-谷氨酸，以及收集该产物，其中所说的微生物具有对天冬氨酸抗代谢物的抗性，并且具有缺失的或降低的α-酮戊二酸脱氢酶活性。

本发明涉及用于经发酵产生L-谷氨酸的微生物，以及用该微生物经发酵产生L-谷氨酸的方法。L-谷氨酸是一种作为调味品和医药成分的重要的氨基酸。

迄今主要用属于短杆菌属、棒杆菌属或微杆菌属的所谓的谷氨酸产生微生物或者它们的突变体经发酵产生L-谷氨酸(氨基酸发酵，GakkaiShuppan Center，pp.195-215，1986)。就利用其它菌株产生L-谷氨酸的方法而言，已知用属于芽孢杆菌属、链霉菌属、青霉属或者类似的微生物的方法(美国专利3,220,929)和用属于假单胞菌属、节杆菌属、沙雷氏菌属、假丝酵母属或者类似的微生物的方法(美国专利356,387)。用常规方法L-谷氨酸的产率已得到很大的提高。然而，为了满足未来增加的需要，需要开发以较低的成本更有效地产生L-谷氨酸的方法。

因为大肠杆菌具有高的生长速率，并且其遗传学分析已取得非凡的进展，因此，在将来这种微生物有可能用作良好的产L-谷氨酸微生物。可是，按照过去的报道，大肠杆菌所积累的L-谷氨酸的量低至2.3克/升(生物化学杂志，vol.50pp.164-165，1961)。然而，最近报道一种突变体表现出谷氨酸产生能力的高水平，所说的突变体具有缺失的或降低的α-酮戊二酸脱氢酶(此后有时称作“α-KGDH”)活性(法国专利公开号2,680,278)。

本发明的一个目的是提供基于改善属于埃希氏杆菌属的微生物产生L-谷氨酸的能力，以较低的成本更有效地产生L-谷氨酸的方法。

本发明发明人对用属于埃希氏杆菌属的微生物产生L-谷氨酸的方法进行了刻苦的研究，结果发现属于埃希氏杆菌属并具有L-谷氨酸产生能力之微生物(其被赋予天冬氨酸抗代谢物抗性)的L-谷氨酸产生能力得到改善。这一发现使得完成了本发明。

1.一种属于埃希氏杆菌属的微生物，该微生物具有对天冬氨酸抗代谢物的抗性并且具有产生L-谷氨酸的能力。

2.以上1的微生物，其属于埃希氏杆菌属，具有对天冬氨酸抗代谢物的抗性，并且具有缺失的或降低的α-酮戊二酸脱氢酶活性。  

3.以上1或2的微生物，其中所说的天冬氨酸抗代谢物是天冬氨酸β-异羟肟酸盐(hydroxamate)。

4.一种经发酵产生L-谷氨酸的方法，该方法包括在液体培养基中培养以上1至3的微生物，在培养基中积累L-谷氨酸，以及收集该产物。

取得用于本发明的属于埃希氏杆菌属的微生物，例如，大肠杆菌。这些菌株的特定的例子如下：

大肠杆菌K-12(ATCC10798)

大肠杆菌W3110(ATCC27325)

大肠杆菌B(ATCC11303)

大肠杆菌W(ATCC9637)

用于本发明的天冬氨酸抗代谢物是这样一种物质，其抑制埃希氏杆菌属的微生物的生长，这种生长抑制作用由添加L-天冬氨酸解除。而且，它是这样一种物质，其抑制参与L-天冬氨酸生物合成的酶的表达或者抑制所述酶的活性，这种抑制作用由添加L-天冬氨酸解除。

天冬氨酸抗代谢物的例子包括天冬氨酸β-异羟肟酸盐(hydroxamte)、α-甲基天冬氨酸、β-甲基天冬氨酸、半胱氨酸亚磺酸、二氟琥珀酸和N-羟-N-甲酰甘氨酸(hadacin)。作为天冬氨酸抗代谢物，可以获得市售产品。

本发明的微生物属于埃希氏杆菌属，具有对天冬氨酸抗代谢物的抗性，并且具有产生L-谷氨酸的能力。

只要具有提到的性质，具有其它营养需要和对其它抗代谢物抗性的微生物也可以用于本发明。

可以通过用以下方法获得具有对天冬氨酸抗性的菌株：用紫外线照射或者用诱变剂[例如N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍(此后缩写为“NG”)和甲磺酸甲酯]处理亲本菌株，收集在含有一定浓度(该浓度下亲本菌株不能生长)的天冬氨酸抗代谢物的琼脂培养基上可以生长的菌株。

具有对天冬氨酸抗代谢物抗性的菌株指对天冬氨酸抗代谢物的抗性比亲本菌株更强的菌株。

就属于埃希氏杆菌属并且具有L-谷氨酸产生能力的微生物而言，以具有缺失的或降低的α-酮戊二酸脱氢酶活性的微生物作为例子。