[发明专利]从槐糖脂生产槐糖的方法

说明书

本发明涉及一种通过槐糖脂的酸水解来生产槐糖的方法。本发明也涉及使用本发明的方法获得的水解液作为用于诱导编码纤维素酶的基因的表达的溶液的用途。最后，本发明也涉及用于对该水解液的槐糖进行纯化的方法。

背景技术

适合使多糖水解的纤维素酶允许产生它们的微生物利用纤维素和半纤维素(植物的主要成分)作为碳源，其通过将这些聚合物水解成为简单糖(葡萄糖，木糖等)来进行。

目前，这些酶用于很多领域，例如清洁剂，纺织工业或食品工业，和用于以木质纤维素生物质的生物化学增值为目的的工艺中(例如用于第二代乙醇生物燃料的生产)。目前，里氏木霉(Trichoderma reesei)在从木质纤维素生物质生产生物燃料的工艺中被认识到是最好的生产纤维素酶的微生物，这主要是因为其高的分泌能力。

然而，纤维素酶的生产成本仍然居高，并且代表了对被称为“第二代”的工艺的工业规模应用的经济障碍之一。

工业上，在使用含有乳糖作为诱导纤维素酶生产的糖的进料溶液的分批进料方案(不取出的供料)中获得了通过里氏木霉(Trichoderma reesei)的纤维素酶的最佳生产(EP0448430B1)。尽管乳糖已在工业规模上使用，但是考虑到低成本纤维素酶的生产其具有昂贵的缺点。

槐糖已知是里氏木霉纤维素分解体系的非常好的诱导剂。在1962年，Mandels M.等[Sophorose as an inducer of cellulase in Trichoderma viride.Journal of Bacteriology 1962，83：400-408]论证了：尽管只以0.006％的量作为杂质存在于葡萄糖中，槐糖也能用来诱导分解纤维素酶(或纤维素酶)的生产。这些槐糖杂质通过在淀粉的酸水解成葡萄糖的过程中的葡基转移作用的机理形成。

槐糖(2-O-β-D-吡喃葡萄糖基-D-葡萄糖)是通过经由苷键(osidic bond)β(1→2)连接的两个葡萄糖单元构成的二糖。其存在于自然中，例如存在于来自槐树(Sophora japonica)的小鳞茎中，从其中所述槐糖在1938年第一次被分离出来。

不幸的是，槐糖的高价格意味着其仍然不能在工业规模上使用。直到现在，其仅仅已经在实验室中用于需要强诱导的实验中。

本发明的一个目的在于克服上述缺点，并且特别是提供一种用于从槐糖脂生产槐糖的简单和经济的方法。由此在水解液中含有的槐糖然后可用作为在能够生产纤维素酶的微生物中，特别是在里氏木霉中的诱导剂。

发明概述

该目的通过以下工艺达成，其中：

a)提供槐糖脂的水溶液；

b)添加酸性化合物至槐糖脂的水溶液中，该酸性化合物的量为相对于槐糖脂重量的0.01wt％-6wt％；

c)对步骤b)中获得的混合物在60℃-110℃的温度下加热2-200小时。

本发明的工艺采用在酸性化合物(即其能够在溶液中释放H⁺离子)的存在下在水性介质中的槐糖脂的水解。

在本发明的上下文中，术语“槐糖脂”(或槐糖脂类)表示包含经由苷型(osidic type)键(在槐糖的1’碳与脂肪酸的ω-1碳之间)与脂肪酸相连的槐糖单元的化合物。该槐糖脂可通过微生物，特别是通过假丝酵母菌属(genus Candida)的酵母来生产。根据提供给微生物的脂类和培养条件，可以获得不同槐糖脂的混合物，其为酸形式(自由羧基官能团)或环内酯形式(在脂肪酸和在槐糖的4”位中的-OH基团之间的酯键)，且具有可被乙酰化的6’和6”-OH基团。

在介质中槐糖脂的量通常为2-800g/L，并且优选100-400g/L。

酸性化合物的量为相对于槐糖脂重量的0.01wt％-6wt％，优选相对于槐糖脂重量的0.1wt％-2wt％。还更优选，该酸性化合物的量为相对于槐糖脂重量的0.1wt％-1wt％。

依据一种特别的实施方式，在介质中槐糖脂的量为100-400g/L，且酸性化合物的量为相对于槐糖脂重量的0.1wt％-2wt％。

使用的酸性化合物为无机酸或有机酸。

优选地，该酸性化合物为无机酸，其选自硫酸，盐酸，磷酸和硝酸。优选地，该无机酸为硫酸。

依据该工艺的一种特别的实施方式，进行使获自水解步骤的混合物的脂相和水相分离的步骤，以回收包含槐糖和葡萄糖的水溶液(水解液)。