[发明专利]一株耐高温的大肠杆菌及其在生产D-乳酸中的应用

说明书

本发明公开了一株耐高温的大肠杆菌及其在生产D‑乳酸中的应用。本发明提供的耐高温的大肠杆菌为大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCCNo.25786。实验证明，大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300可以在高温(如47℃)条件下发酵生产D‑乳酸，且D‑乳酸的产量高(糖酸转化率达到0.95g/g)、纯度高(D‑乳酸光学纯度99.5)。本发明具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一株耐高温的大肠杆菌及其在生产D-乳酸中的应用。

背景技术

随着合成生物学的快速发展，已有大量工程化的微生物被用于发酵生产大宗化学品、精细化工品和天然产物等。在微生物细胞工厂创建时，不仅目标产物合成途径的选择至关重要，用于发酵生产的微生物的生理特性对产业化生产同样具有重要的价值。

大肠杆菌作为合成生物学和代谢工程中最常用的模式生物之一，具有遗传背景清晰、生长底物广泛、遗传操作工具全面和生长快等一系列优势。改善大肠杆菌生理耐受性对于大肠杆菌在工业生产中的应用具有重要的价值，例如大肠杆菌的最适生长温度为37℃，超过44℃后则大肠杆菌在基础培养基中的生长会受到显著抑制。然而在实际工业生产中，高温不仅可以有效减少发酵过程中的污染，而且还可以通过增加化合物的溶解度提高目标产物的产量。因此，提高大肠杆菌的耐高温能力具有重要价值。

D-乳酸是重要的手性中间体与有机合成原料，广泛应用于制药、高效低毒农药及除草剂、化妆品等领域的手性合成，例如利用D-乳酸制造除草剂骠马、除草剂威霸、除草剂Duplosan、钙拮抗剂降压药、皮考啉酸衍生物以及二甲四氯丙酸、氟系除草剂等。此外，以D-乳酸为原料的乳酸酯类在香料、合成树脂涂料、胶粘剂及印刷油墨等生产中应用广泛，在石油管道和电子工业的清洗等方面也有应用，还可用作医药、农药的原料和其它手性化合物合成的前体、中间体。创建抗逆性更好的工程菌株对于我国D-乳酸产业发酵保持先进性、实现菌种迭代升级具有重要价值。

发明内容

本发明的目的是生产D-乳酸。

本发明首先保护一株大肠杆菌，名为大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300，该菌株已于2022年09月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏编号为CGMCC No.25786。大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300CGMCCNo.25786简称为大肠杆菌Dlac300或大肠埃希氏菌Dlac300。

本发明还保护一种菌剂，其可含有大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300。所述菌剂的用途可为生产D-乳酸。

本发明还保护所述菌剂的制备方法，可包括如下步骤：将大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300接种至培养基并进行培养，获得的菌液即为菌剂。

所述培养基可为实施例2中的发酵培养基或种子培养基。

本发明还保护大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)Dlac300或上述任一所述菌剂在生产D-乳酸中的应用。

上述应用中，所述生产D-乳酸的条件可为25-50℃(如25-30℃、30-40℃、40-45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃)、厌氧培养。

上述应用中，所述生产D-乳酸的条件具体可为47℃、厌氧培养。

上述应用中，所述生产D-乳酸的培养基由以下成分组成(溶剂为水)：