[发明专利]聚酯的制造方法

说明书

本发明提供一种聚酯的制造方法，该聚酯至少含有3－羟基丁酸酯单元作为聚合单元，高分子量，并且分子量分布窄(即，Mw/Mn小)。上述聚酯的制造方法包括将微生物在含有碳源和氮源的培养液中培养的步骤，上述聚酯是重均分子量为100万以上且至少含有3－羟基丁酸酯单元作为聚合单元的聚酯，作为培养条件，培养液的渗透压在培养期间中维持为200mOsmol以上900mOsm以下，并且培养液的氮原子浓度在培养期间中维持为0.30g/L以上。

技术领域

本发明涉及一种至少含有3－羟基丁酸酯单元作为聚合单元的聚酯的制造方法。

背景技术

大多微生物在其生物体内积累聚羟基脂肪酸酯(PHA)作为能量源、碳源储藏物质。已知在碳源充分而氮、磷、硫、氧、镁等营养元素受限时，会发生PHA的积累。PHA是热塑性的聚酯，作为生物分解性、生物体适应性的塑料受到瞩目，已进行大量的研究(非专利文献1)。构成PHA的单体单元已知有100种以上，最有代表性的物质为由(R)－3－羟基丁酸酯(以下，简称为3HB)构成的聚－3－羟基丁酸酯(以下，简称为P(3HB))(非专利文献1)。在非专利文献1中，示出了一般在培养的后段PHA的分子量降低。

在作为关于P(3HB)的制造研究的综述的非专利文献2中，记载了在限制磷的培养中，在P(3HB)的积累时分子量逐渐降低。

作为增大分子量的方法，有向不具有PHA合成系、分解系的大肠杆菌Escherichiacoli XL1－Blue导入取自P(3HB)合成细菌杀虫贪铜菌(Cupriavidus necator)的P(3HB)生物合成基因(phaCAB)，将该基因重组菌在pH6培养来制造超高分子量P(3HB)的方法(非专利文献3)。

生产P(3HB)的野生株的P(3HB)的重均分子量Mw一般为50万～150万左右、20万～200万左右、进而1万～300万左右，野生型的微生物由于在菌体内具有大量的分解酶，因此难以合成达到Mw300万以上的超高分子量体P(3HB)。另外，P(3HB)被微生物作为能量源、碳源储藏物质积累，因此，在很多微生物中已发现当碳源耗尽时会将其分解使用。但是，也示出了显示同时发生PHA的合成和分解的例子。同时发生PHA的合成和分解的现象的生理学意义尚未得到阐明。另外，生产PHA的野生株中，由于这样同时发生PHA的合成和分解，因此，成为难以合成超高分子量体PHA的原因之一。

也大量进行了P(3HB－co－4HB)的制造研究，在作为生产P(3HB)的野生株的杀虫贪铜菌(Cupriavidus necator)中，通过赋予4－羟基丁酸酯(4HB)、γ－丁内酯、1,4－丁二醇、1,6－己二醇、1,8－辛二醇、1,10－癸二醇、1,12－十二烷二醇等的碳源进行培养，产生P(3HB－co－4HB)。

还报道有不使用生产P(3HB)的野生株，而是将大肠杆菌基因重组而生产P(3HB－co－4HB)、P(4HB)的方法。最初，导入从乙酰CoA生产P(3HB)所必需的来自杀虫贪铜菌(Cupriavidus necator)的β－酮硫解酶(PhaA)、乙酰乙酰CoA还原酶(PhaB)、PHA聚合酶(PhaC)的各基因phaA、phaB、phaC，并且导入来自克氏梭菌(Clostridium kluyveri)的琥珀酸分解途径的基因(sucD、4hbD、orfZ)，由此，能够从琥珀酸提供4HB－CoA，在大肠杆菌中以葡萄糖为碳源生产分子量Mw为约180万的P(3HB－co－4HB)，但是，PHA中的4HB比率低至1.3～1.5％(非专利文献4)。

另外，还报道有在P(3HB－co－4HB)的生产中利用ε－己内酯或作为其皂化物的6－羟基己酸酯(或其盐)。有报道称在将ε－己内酯作为碳源培养杀虫贪铜菌(Cupriavidusnecator)时，积累了PHA含量为26％至38％、4HB比率为30％至36％的P(3HB－co－4HB)(非专利文献5)，但是没有分子量的记载。