[发明专利]一种微生物转化的方法

说明书

本发明涉及采用摩根菌属微生物转化左旋多巴生产R‑(+)‑3‑(3,4‑二羟基苯基)‑2‑羟基丙酸。该方法过程简单，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明采用摩根菌转化左旋多巴生产丹参素，属于工业微生物领域。

背景技术

丹参素，学名R-(+)-3-(3,4-二羟基苯基)-2-羟基丙酸、D-(+)-β-(3,4-二羟基苯基)乳酸，英文名为：Danshensu、(R)-(+)-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-lactic acid、(R)-(+)-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-hydroxypropanoic acid，是一种右旋酚酸类化合物。

丹参素是丹参水提液中的重要要有效成份，国内于1980年从丹参水提液中得到并鉴定了结构(丹参水溶性有效成分的研究,Ⅱ.D(+)β(3,4-二羟基苯基)乳酸的结构，上海第一医学院学报，1980，05(7)，384-385)，各种研究表明丹参素具有重要的药理药效作用，在心脑血管疾病的治疗等方面具有独特治疗作用。

当前丹参素主要从丹参中提取得到(专利CN200810038853.9)。丹参素在丹参中的含量较低，并且丹参素种植成本高且产量有限，因此当前丹参素不仅价格高而且远远无法满足市场的需求。专利CN201310559498.0提出了一种构建大肠杆菌基因工程图利用葡萄糖发酵产丹参素的方法，由于合成代谢途径涉及利用羟基化酶，该酶很容易使代谢过程产物氧化而影响丹参素的产率，同时由于大肠杆菌发酵是高耗氧过程，也会氧化丹参素，因此当前该方法产率较低，成本将会高于植物提取过程。专利CN201210190171.6提出了水解丹酚酸B生产丹参素的方法，丹酚酸B需从丹参提取，并且化学水解过程有大量副反应，同样不适用于规模化生产。手性合成丹参素(专利CN201210420488.4)的催化剂极为昂贵，当前也仅停留在实验室水平。

基于丹参素的重要应用价值，本专利提出了采用摩根菌属微生物转化左旋多巴生产丹参素的方案。左旋多巴也叫：L-3-(3,4-二羟基苯基)丙氨酸(L-DOPA，L-3,4-dihydroxyphenylalanine)。当前左旋多巴可从植物提取也可微生物发酵生产(Overviewon the biotechnological production of L-DOPA，2015，Appl Microbiol Biotechnol，99:575–584)，原料丰富易得。

摩根菌(Morganella)是一类可使苯丙氨酸氧化脱氨的革兰氏阴性细菌。现有2个种和2个亚种：摩根摩根菌(Morganella morganii)、耐冷摩根菌(Morganellapsychrotolerans)、摩根摩根菌摩根亚种(Morganella morganii subsp.morganii)和摩根摩根菌西伯尼亚种(Morganella morganii subsp.Sibonii subsp.)。摩根菌具有强大的氧化脱氨能力(Sherris Medical Microbiology，2004，4th ed.)，左旋多巴可以被摩根菌氧化脱氨成3,4-二羟基苯丙酮酸，然后再还原成丹参素。3,4-二羟基苯丙酮酸虽然是更为直接的底物，但价格昂贵且不稳定，因此左旋多巴是最佳的底物。摩根菌是一种兼性厌氧菌，可以在厌氧条件或好氧条件下转化生产丹参素，具有高转化率和高纯度的特点。

发明内容

本发明通过培养摩根菌属微生物菌体，转化左旋多巴生产丹参素，技术方案如下：

1、菌株