[发明专利]一种利用工程大肠杆菌以玉米芯水解液为底物高产D-木糖酸的方法

摘要

本发明公开了一种利用工程大肠杆菌以玉米芯水解液为底物发酵生产D‑木糖酸方法，是以大肠杆菌W3110为出发菌株，连续敲除其内源性基因获得工程菌E.coli XGL2；将构建的重组质粒pETPtac‑xylBC导入E.coli XGL2中，得到能高产D‑木糖酸的工程大肠杆菌E.coli XGL2/pETPtac‑xylBC；再以玉米芯水解液为底物，生物发酵E.coli XGL2/pETPtac‑xylBC，由发酵液得到D‑木糖酸。实验证实本发明方法能够生产获得D‑木糖酸91.2g/L，得率为1.05g D‑木糖酸/1g D‑木糖，生产效率为1.52g/[L·h]，为工业化生产D‑木糖酸并充分利用玉米芯提供了新途径。

主权项

1.一种利用工程大肠杆菌以玉米芯水解液为底物发酵生产D‑木糖酸方法，步骤是：(一)以大肠杆菌W3110为出发菌株，用代谢工程手段对其改造：采用一步法敲除技术连续敲除木糖异构酶基因xylA、木糖酸脱水酶基因yjhG和yagF、乳酸脱氢酶基因ldhA、乙醇脱氢酶基因adhE、丙酮酸氧化酶基因poxB、乙酸激酶基因ackA、特异性葡萄糖转运蛋白基因ptsG和β‑半乳糖苷酶基因lacZ，获得的工程菌命名为Escherichia coli XGL2；将构建的重组质粒pETPtac‑xylBC导入Escherichia coli XGL2中，获得在Escherichia coli XGL2中表达木糖脱氢酶基因xylB及木糖酸内酯酶基因xylC的高产D‑木糖酸的工程大肠杆菌，命名为Escherichia coli XGL2/pETPtac‑xylBC；(二)以玉米芯水解液为底物，生物发酵步骤(一)获得的工程大肠杆菌Escherichia coli XGL2/pETPtac‑xylBC，由发酵液得到D‑木糖酸；其中，所述发酵条件是：培养温度为37±1℃，培养方式为搅拌培养，搅拌转速为600±50转/分钟，通气量为1.0±0.1vvm，采用14％的氨水自动调节pH至7.0±0.4，培养时间为36～60小时；玉米芯水解液成分中D‑木糖与D‑葡萄糖的含量比例在6:1～12:1，D‑木糖含量不低于40g/L；不使用IPTG诱导，使用乳糖进行诱导。