科创中国
以蔗糖为原料生物转化生产甘露醇的方法专利转化服务需求
发布时间:
2022-10-27
截止日期:2023-10-27
预算 双方协商
基本信息
地区： 天津市 市辖区 滨海新区
需求方： 天津***技处
行业领域
制造业
需求描述
1.服务需求背景:
甘露醇（Mannitol）学名己六醇、木蜜醇，是一种六元糖醇，为山梨醇的同分异构体。分子式为C6H14O6，分子量为***。甘露醇为无色、白色针状或柱状结晶性粉末，无臭，具有清凉甜味。熔点166℃，密度***（20℃），易溶于水，溶于吡啶、苯胺和热的乙醇，几乎不溶于大多数常见的有机溶剂。与其他多元醇不同，甘露醇是唯一的具有不吸湿性的晶体。
甘露醇被广泛应用于食品、医药、轻工和化工等领域。甘露醇的生产方法主要有天然提取法和化学催化法。自然界中还发现很多微生物菌株可以合成甘露醇，已报道的微生物类型有霉菌、酵母菌和细菌，具有甘露醇产率高且不产生山梨醇。对发酵法生产甘露醇的研究较多，从目前的研究来看，乳酸菌是最具有潜力的甘露醇生产菌，它能发酵产生高含量的甘露醇，尤其是异型乳酸菌的甘露醇脱氢酶更易于转化果糖生成甘露醇，但果糖作为底物相对昂贵，蔗糖相对便宜，能够利用蔗糖产生甘露醇，更具有生产前景。
2.服务需求具体内容:
1.一株表达蔗糖水解酶和甘露醇脱氢酶的重组大肠杆菌，该菌株可表达来源于植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum）的蔗糖水解酶基因sacA和布氏乳杆菌（Lactobacillusbuchneri）的甘露醇脱氢酶基因mdh。
2.根据权利要求1所述表达蔗糖水解酶和甘露醇脱氢酶的重组大肠杆菌，由以下方法制得，将Lactobacillusplantarum中蔗糖水解酶基因和Lactobacillusbuchneri中甘露醇脱氢酶基因序列酶切片段连接到载体pET28a上生成共表达质粒pET28a-sacA-mdh，转化到宿主细胞大肠杆菌***α感受态细胞中，将重组质粒pET28a-sacA-mdh转化入表达宿主菌***中获得。
3.一种利用权利要求1所述的重组大肠杆菌以蔗糖为底物发酵生产甘露醇的方法，步骤为：重组大肠杆菌pET28a-sacA-mdh/BL2137℃培养，OD600达到***时，添加诱导剂IPTG（***）后至少一次添加底物蔗糖，于22-25℃发酵培养8-12h，底物蔗糖的总量控制在110-180g/L。
4.根据权利要求3所述重组大肠杆菌以蔗糖为底物发酵生产甘露醇的方法，其特征在于，先加入70-80g/L的底物蔗糖，22-25℃诱导培养5h后再添加35-45g/L蔗糖，培养5h。
3.具体的服务需求完成后所要达到的标准或效果:
(1)采用以往很少用到的大肠杆菌利用蔗糖为底物生产甘露醇，且转化率和产量有较大提高
(2)该方法不仅没有副产物山梨醇产生，而且生产成本低，原料来源广泛，工艺简单，技术路线成熟。此外，乳酸菌所用的培养基成分较复杂，成本较贵，而大肠杆菌所用的培养基成分简单、便宜易得，适合于工业化生产。利用乳酸菌发酵生产甘露醇发酵周期需要60小时，而大肠杆菌发酵周期仅为12小时，大大地缩短了发酵周期。乳酸菌高密度培养过程中产生大量的乙酸和乳酸副产物，酸的产生明显减缓菌体的生长速度，而采用本发明构建的大肠杆菌容易实现细胞的高密度培养
4.发明人
李玉;路福平;陈艳;王正祥;田康明
联系人：宋巍；刘胜斌
联系电话：022-60600153；022-60600161
下载app