[发明专利]生产L-谷氨酸的细菌和生产L-谷氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产L-谷氨酸的微生物和用该微生物发酵生产L-谷氨酸的方法。其中，该微生物是一种具有生产L-谷氨酸能力的棒杆菌属细菌。具体的说，该微生物是谷氨酸棒杆菌。

背景技术

L-谷氨酸是可作为食物、药物和诸如此类的重要氨基酸。

生产L-谷氨酸的常规方法是利用所谓的生产L-谷氨酸的棒状细菌及其突变体通过发酵方法产生，该细菌原则上属于短杆菌属(Brevibacterium)、棒杆菌属(Corynebacterium)和微杆菌属(Microbacterium)的细菌及其突变体(参见Amino acid fermentation，Gakkai shuppan center，pp195-215，1986)。发酵生产L-谷氨酸的其他公知的方法包括利用芽孢杆菌、链霉菌、青霉菌和诸如此类的微生物的方法(美国专利号3,220,929)，利用假单孢菌、节杆菌、沙雷伯氏菌、念珠菌属和诸如此类的微生物的方法(美国专利号3,563,857)，利用芽孢杆菌、假单孢菌、沙雷伯氏菌和诸如此类的微生物的方法(日本专利公开号(KOKOKU)，32-9393(1957))等。

虽然通过前面所述培育这样的微生物或改善的生产方法已经相当大地提高L-谷氨酸的生产率，但是仍然需要开发更为有效、更廉价的L-谷氨酸的生产方法，以便满足将来对氨基酸的明显增长的需求。

为了达到上述目的，本发明的研究人员进行了不懈的努力和大量的重复研究。结果，本研究人员发现，在特定的谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)中，如果使谷氨酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、丙酮酸羧化酶、硫辛酸乙酰转移酶中的至少一种酶的活性增强，和/或使异柠檬酸裂解酶、苹果酸合成酶和硫辛酸琥珀酰转移酶中至少一种酶的活性减弱，所述细菌的L-谷氨酸产量可以提高，并且，依据这些发现完成了本发明。

发明内容

本发明的目的是增强谷氨酸棒杆菌的L-谷氨酸生产能力，并提供一种更有效、成本更低的生产L-谷氨酸的方法。

本发明的目的之一是提供一种属于棒杆菌属(Corynebacterium)的微生物，优选地，该微生物是谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)，其具有生产L-谷氨酸的能力。

具体地，在该棒杆菌属微生物中导入了血红蛋白基因(Vitreoscillahemoglobin gene，简写为vgb)，使该微生物在合适的培养基中，提高氧传递体系，增加氧传递量，从而增强L-谷氨酸的生产能力。其中，所述的血红蛋白基因来自透明颤菌(Vitreoscilia spp.)。

本发明的棒杆菌属微生物进一步包括如下特征：

(1)属于棒杆菌属并且具有生产L-谷氨酸的微生物，其中所述微生物中催化L-谷氨酸生物合成反应的酶的活性增强；

(2)根据上述(1)的微生物，其中催化L-谷氨酸生物合成反应的酶选自谷氨酸脱氢酶(下面简写为gdh)、异柠檬酸脱氢酶(下面简写为aceK)、丙酮酸羧化酶(下面简写为pycA)和硫辛酸乙酰转移酶(下面简写为acoC)中的至少一种；

(3)根据上述(2)的微生物，其中催化L-谷氨酸生物合成反应的酶是gdh和aceK；

(4)根据上述(2)的微生物，其中催化L-谷氨酸生物合成反应的酶是gdh、aceK、pycA和acoC四种；

(5)根据上述任意一种的微生物，其中催化L-谷氨酸生物合成途径的分支反应并产生不是L-谷氨酸的化合物的酶的活性降低或缺乏；

(6)根据上述(5)的微生物，其中催化L-谷氨酸生物合成途径的分支反应并产生不是L-谷氨酸的化合物的酶选自异柠檬酸裂解酶(下面简写为IL)、苹果酸合成酶(下面简写为MS)和硫辛酸琥珀酰转移酶(下面简写为LS)中的至少一种；

(7)根据上述(6)的微生物，其中催化L-谷氨酸生物合成途径的分支反应并产生不是L-谷氨酸的化合物的酶是IL；以及

(8)根据上述(6)的微生物，其中催化L-谷氨酸生物合成途径的分支反应并产生不是L-谷氨酸的化合物的酶是IL、MS和LS三者。

本发明的另一目的是提供一种生产L-谷氨酸的方法，该方法包括在谷氨酸生产常用的液体培养基中培育本发明如上所述的任意一种微生物，以便在该培养基中产生和积累L-谷氨酸，并从培养基中收集L-谷氨酸。