專利名稱：用于生產(chǎn)木糖醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)木糖醇的方法。木糖醇在食品工業(yè)、藥物等領(lǐng)域中是很有用的。
預(yù)計(jì)在將來對(duì)木糖醇這種天然存在的糖醇的需求將會(huì)增加。由于木糖醇具有較低的熱量并且顯示出可與蔗糖相比的甜度，因此它是一種很有前途的低熱量的甜味劑。此外，由于其抗齲齒的特性，因此它被用作一種預(yù)防齲齒的甜味劑。再者，由于木糖醇并不增加血液中葡萄糖的水平，因此將其用于治療糖尿病的流質(zhì)療法(fluid therapy)中。
正如在美國專利4,008,825中公開的那樣，目前木糖醇的工業(yè)化生產(chǎn)主要依賴于D-木糖的氫化。用作原材料的D-木糖是通過諸如樹木、稻草、玉米穗軸、燕麥殼這樣的植物材料以及其它富含木聚糖的物質(zhì)的水解獲得的。
但是，通過植物材料的水解生產(chǎn)的這種D-木糖具有相當(dāng)昂貴這樣的缺點(diǎn)，并且這是由高的生產(chǎn)成本造成的。例如，水解處理植物材料的低產(chǎn)率導(dǎo)致生產(chǎn)的D-木糖的純度很低。因此，在水解處理后必須通過離子交換處理除去用于水解的酸和染料，而得到的D-木糖必須進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)晶以除去其它的半纖維素糖類。為了得到適合于食品的D-木糖，將需要進(jìn)一步的純化。這種離子交換處理和結(jié)晶處理導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的增加。
因此，已經(jīng)開發(fā)了幾種用于生產(chǎn)木糖醇的方法，它們都采用了易于得到的原材料并且產(chǎn)生了極少的廢物。例如，現(xiàn)已開發(fā)出了采用其它的戊糖醇作為起始材料來生產(chǎn)木糖醇的方法。一種這種易于得到的戊糖醇是D-阿拉伯糖醇，并且D-阿拉伯糖醇可以通過使用酵母來產(chǎn)生(《Can.J.Microbiol.》，31，1985，467-471；《遺傳微生物學(xué)雜志》139，1993，1047-54)。
已開發(fā)了幾種采用D-阿拉伯糖醇作為原材料來生產(chǎn)木糖醇的方法?！稇?yīng)用微生物學(xué)》18，1031-1035(1969)報(bào)道了一種方法，通過使用漢遜氏德巴利氏酵母(Debaryomyces hansenii)ATCC20121進(jìn)行發(fā)酵由葡萄糖生產(chǎn)D-阿拉伯糖醇，隨后使用弱氧化醋桿菌將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖，并且進(jìn)一步在季也蒙氏假絲酵母soya變種的作用下將D-木酮糖轉(zhuǎn)化成木糖醇。
但是，該方法使用5.3％的阿拉伯糖醇花費(fèi)112個(gè)小時(shí)才得到木糖醇，產(chǎn)率為39％，因此仍然存在著改進(jìn)其產(chǎn)率和生產(chǎn)能力的空間。
EP 403 392A(Roquette Freres)和EP421 882A(Roquette Freres)公開了一些方法，所述方法包括通過使用抗?jié)B透作用的酵母進(jìn)行發(fā)酵來生產(chǎn)D-阿拉伯糖醇，然后使用屬于醋桿菌屬、葡糖桿菌屬或克雷白氏桿菌屬的細(xì)菌將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖，通過葡萄糖(木糖)異構(gòu)酶的作用由D-木酮糖生成木糖和D-木酮糖的混合物，以及通過氫化反應(yīng)將得到的木糖和D-木酮糖的混合物轉(zhuǎn)化成木糖醇。另外還公開了木糖醇的生產(chǎn)方法，包括初步濃縮木糖和D-木酮糖的混合物中的木糖，并且通過氫化反應(yīng)將木糖轉(zhuǎn)化成木糖醇。
但是，以上提及的那些用于生產(chǎn)木糖醇的方法采用了通過發(fā)酵生產(chǎn)的D-阿拉伯糖醇作為起始材料，并且通過多個(gè)工藝步驟將其轉(zhuǎn)化。因此，這些方法非常復(fù)雜，并且考慮到方法的經(jīng)濟(jì)性是不太令人滿意的。
為了解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了具有將D-阿拉伯糖醇直接轉(zhuǎn)化成木糖醇的能力的微生物，并且開發(fā)了一種生產(chǎn)木糖醇的方法，該方法包括使這些微生物作用于D-阿拉伯糖醇，并且收獲所生產(chǎn)的木糖醇(日本專利申請(qǐng)10-258962)。并且他們分析了這些微生物，指出D-阿拉伯糖醇脫氫酶的活性和D-木酮糖還原酶(木糖醇脫氫酶)的活性參與了這一轉(zhuǎn)化反應(yīng)。而且，他們發(fā)現(xiàn)通過加入碳源或NADH(還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)作為還原性物質(zhì)來進(jìn)行反應(yīng)，可以以高產(chǎn)率穩(wěn)定地生產(chǎn)木糖醇(日本專利申請(qǐng)10-258961)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種利用上述發(fā)現(xiàn)高效地進(jìn)行D-木酮糖至木糖醇的轉(zhuǎn)化的方法。
作為致力于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明發(fā)明人的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過使用具有增強(qiáng)的木糖醇脫氫酶活性的并具有還原能力(ability to supply reducing power)的微生物可以高效地由D-木酮糖生產(chǎn)木糖醇，并由此完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)木糖醇的方法，該方法包括下列步驟使由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并具有還原能力的微生物與D-木酮糖反應(yīng)以生產(chǎn)木糖醇，以及收集生產(chǎn)的木糖醇。
根據(jù)本發(fā)明前述方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，具有還原能力的微生物為屬于埃希氏桿菌屬的細(xì)菌。作為屬于埃希氏桿菌屬的這類細(xì)菌，可以提到的有大腸桿菌。
根據(jù)本發(fā)明前述方法的另一優(yōu)選的實(shí)施方案，所述方法包括下列步驟使具有將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖能力的微生物與D-阿拉伯糖醇反應(yīng)以生產(chǎn)D-木酮糖，以及使所生產(chǎn)的D-木酮糖與由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并且具有還原能力的微生物反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明前述方法的一個(gè)更為優(yōu)選的實(shí)施方案，所述方法包括下列步驟在合適的培養(yǎng)基中培養(yǎng)具有從葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖能力的微生物以生產(chǎn)D-木酮糖，以及在所述的培養(yǎng)基中使所生產(chǎn)的D-木酮糖與由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并且具有還原能力的微生物反應(yīng)。
本發(fā)明還提供了一種用于生產(chǎn)木糖醇的方法，該方法包括下列步驟在含有D-阿拉伯糖醇的培養(yǎng)基中培養(yǎng)由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并且具有還原能力的微生物和具有將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖能力的微生物以生產(chǎn)木糖醇，以及收集生產(chǎn)的木糖醇。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種用于生產(chǎn)木糖醇的方法，該方法包括下列步驟在一種合適的培養(yǎng)基中培養(yǎng)由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并且具有還原能力的微生物和具有從葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖能力的微生物以生產(chǎn)木糖醇，以及收集生產(chǎn)的木糖醇。
此后將更為詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
本發(fā)明所用的微生物為由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并且具有還原能力的微生物。具有所述能力的微生物可以稱之為“本發(fā)明的微生物”。
本發(fā)明的微生物可以通過用編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化具有還原能力的微生物來得到。本發(fā)明所用的術(shù)語“具有還原能力”指的是一種為了還原D-木酮糖使其轉(zhuǎn)化成木糖醇，以足以使所述反應(yīng)進(jìn)行的量提供NADH(還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)的能力，所述的反應(yīng)是由木糖醇脫氫酶(D-木酮糖還原酶)催化的。如上所述，已經(jīng)暗示著當(dāng)通過使用具有將D-阿拉伯糖醇直接轉(zhuǎn)化成木糖醇的能力的微生物以生產(chǎn)木糖醇時(shí)，所觀察到的未反應(yīng)的D-木酮糖剩余的原因是沒有充分地提供該反應(yīng)所需的NADH。并且本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)把碳源或NADH加入由D-阿拉伯糖醇至木糖醇的轉(zhuǎn)化反應(yīng)中時(shí)，該反應(yīng)高效地進(jìn)行著。相反地，當(dāng)用編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化微生物時(shí)，在向反應(yīng)體系中不加碳源或NADH的情況下D-木酮糖的還原反應(yīng)仍充分進(jìn)行時(shí)該反應(yīng)借助的微生物為具有本發(fā)明所稱的具有還原能力的微生物。更具體地講，當(dāng)在合適的反應(yīng)條件下使所述的微生物作用于濃度為5％的D-木酮糖時(shí)，以85％的產(chǎn)率生產(chǎn)木糖醇的微生物為本發(fā)明的具有還原能力的微生物。這種微生物的實(shí)例例如包括屬于埃希氏桿菌屬的細(xì)菌。作為這樣的一種屬于埃希氏桿菌屬的細(xì)菌，可以提到的有大腸桿菌。
具體地講，為了用編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化具有還原能力的微生物，可以通過把編碼木糖醇脫氫酶的基因片段連接到在所述微生物中起作用的載體(優(yōu)選多拷貝型載體)上來制備重組DNA，以及將所述重組DNA引入所述微生物中以便轉(zhuǎn)化該微生物。
作為編碼木糖醇脫氫酶的基因的來源，只要含有木糖醇脫氫酶，那么可以使用任何微生物。這類微生物的實(shí)例例如包括蠟狀葡糖桿菌、氧化葡糖桿菌、醋化醋桿菌、液化醋桿菌、巴氏醋桿菌、金黃弗拉特氏菌、枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、雷氏變形菌、粘質(zhì)沙雷氏菌、美棒桿菌、產(chǎn)氨短桿菌、橙色黃桿菌、萊茵黃桿菌、Pseudomonas badiofaciens、綠針假單胞菌、懶惰假單胞菌、紫紅紅球菌、粘無色桿菌、根癌土壤桿菌、放射形土壤桿菌、石蠟節(jié)桿菌、Arthrobacterhydrocarboglutamicus、印度固氮菌、酮戊二酸短桿菌、Corynebacterium faciens、解淀粉歐文氏菌、外來黃桿菌、染色黃桿菌、Micrococcus sp.CCM825、不透明諾卡氏菌、Planococcus eucinatus、類黃假單胞菌、紅串紅球菌、摩氏摩根氏菌、馬杜拉馬杜拉放線菌、紫產(chǎn)色放線菌、天藍(lán)色鏈霉菌、淺黃鏈霉菌、淺灰璉霉菌、淺青紫鏈霉菌、橄欖鏈霉菌、田無鏈霉菌、弗吉尼亞鏈霉菌、抗生鏈霉菌、可可鏈霉菌、淡紫灰鏈霉菌、具柄畢赤氏酵母等。
在前面提到的微生物中，已經(jīng)報(bào)道了例如來源于具柄畢赤氏酵母(《FEBSLett.》324，9(1993))和摩氏摩根氏菌(DDBJ/GenBank/EMBL登記號(hào)L34345)的編碼木糖醇脫氫酶的基因的核苷酸序列，因此通過在編碼木糖醇脫氫酶的這些基因的核苷酸序列的基礎(chǔ)上合成引物以及使用諸如摩氏摩根氏菌ATCC25829之類的微生物的染色體DNA作模板進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR參見White，T.J.等人《遺傳學(xué)趨勢》5，185(1989))便可以得到所述的編碼木糖醇脫氫酶的基因。所述引物的具體的例子包括用于擴(kuò)增摩氏摩根氏菌的編碼木糖醇脫氫酶的基因的寡核苷酸，它具有序列表中如SEQ ID NOD1和2所示的核苷酸序列。
用于將編碼木糖醇脫氫酶的基因引入宿主微生物的載體可以是任意的載體，而只要它能在所述的宿主微生物中繁殖就行。其具體的例子包括質(zhì)粒載體，諸如pBR322、pTWV228、pMW119、pUC19和pUC18。
為了通過把所述編碼木糖醇脫氫酶的基因連接到在埃希氏桿菌屬的細(xì)菌中起作用的載體上以制備出含有所述基因的重組DNA，可以用與編碼木糖醇脫氫酶的基因的末端序列相匹配的限制酶消化該載體，這就可以連接所述的兩個(gè)序列。通常通過使用諸如T4 DNA連接酶之類的連接酶來實(shí)現(xiàn)所述的連接。
通過針對(duì)大腸桿菌所報(bào)道的方法[諸如D.A.Morrison的方法(《酶學(xué)中的方法》68，326(1979))]或者通過其中用氯化鈣處理受體細(xì)胞來增加DNA的通透性的方法(Mandel，M.與Higa，A.《分子生物學(xué)雜志》53，159(1970))，可以把如上所述制得的重組質(zhì)粒引入宿主微生物中。另一方面，通過使用轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)座子(Berg，D.E.與Berg，C.M.《生物/技術(shù)》1，417(1983))、Mu噬菌體(日本專利延遲公開[公開]2-109985)或同源重組(《分子遺傳學(xué)中的實(shí)驗(yàn)》冷泉港實(shí)驗(yàn)室(1972))的方法，也可以將編碼木糖醇脫氫酶的基因摻入到宿主的染色體中。
作為用于表達(dá)編碼木糖醇脫氫酶的基因的啟動(dòng)子，當(dāng)對(duì)編碼木糖醇脫氫酶的基因具有特異性的啟動(dòng)子在宿主細(xì)胞中起作用時(shí)，便可以使用該啟動(dòng)子。另一方面，還可能把一個(gè)外源啟動(dòng)子連接到編碼木糖醇脫氫酶的DNA上，以便在該啟動(dòng)子的控制下得到表達(dá)。當(dāng)把埃希氏桿菌屬的細(xì)菌用作宿主時(shí)，作為這樣的一種啟動(dòng)子，可以使用lac啟動(dòng)子、trp啟動(dòng)子、trc啟動(dòng)子、tac啟動(dòng)子、λ噬菌體的PR啟動(dòng)子和PL啟動(dòng)子、tet啟動(dòng)子、amyE啟動(dòng)子、spac啟動(dòng)子等。而且，還可能使用含有類似于pUC19的啟動(dòng)子的表達(dá)載體，并將編碼木糖醇脫氫酶的DNA片段插入所述載體中，從而可以在所述啟動(dòng)子的控制下表達(dá)所述的片段。
當(dāng)微生物含有編碼木糖醇脫氫酶的基因時(shí)，通過用一個(gè)諸如所述基因自身的啟動(dòng)子這樣的更強(qiáng)的序列代替表達(dá)調(diào)節(jié)序列便可以增強(qiáng)木糖醇脫氫酶的活性(參見日本專利延遲公開1-215280)。例如，所有在前面提到的在埃希氏桿菌屬的細(xì)菌中起作用的啟動(dòng)子被認(rèn)為是強(qiáng)啟動(dòng)子。
用于制備染色體DNA、PCR、制備質(zhì)粒DNA、消化和連接DNA、轉(zhuǎn)化、設(shè)計(jì)和合成用作引物的寡核苷酸等的方法可以是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員眾所周知的常用的方法。這類方法例如在Sambrook J.，F(xiàn)ritsch，E.F.和Maniatis，T.的《分子克隆實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)，第二版》(冷泉港實(shí)驗(yàn)室出版社(1989))等文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述。
通過使用如上所述得到的編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并且具有還原能力的微生物作用于D-木酮糖以及收集生產(chǎn)的木糖醇便可以生產(chǎn)木糖醇。
用于培養(yǎng)由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的微生物的培養(yǎng)基可以是常用的培養(yǎng)基，它含有適合于所述微生物的碳源、氮源、無機(jī)離子，并且如果需要的話還含有其它的有機(jī)成分。
作為碳源，可能使用糖，諸如葡萄糖、乳糖、半乳糖、果糖或淀粉水解產(chǎn)物；醇類，諸如甘油或山梨醇；或者有機(jī)酸，諸如富馬酸、檸檬酸或琥珀酸。
作為氮源，可能使用無機(jī)銨鹽，諸如硫酸銨、氯化銨或磷酸銨；有機(jī)氮，諸如大豆水解產(chǎn)物；氨氣；或氨水。
使以合適的量含有作為有機(jī)痕量營養(yǎng)物的所需物質(zhì)，諸如維生素或酵母提取物，是合乎需要的。除上面的物質(zhì)以外，如果需要的話，再加入少量的磷酸鉀、硫酸鎂、鐵離子、錳離子等。
優(yōu)選在需氧條件下進(jìn)行培養(yǎng)16-120小時(shí)。在培養(yǎng)的過程中，培養(yǎng)溫度優(yōu)選控制在25℃至45℃，pH優(yōu)選控制在5-8?？梢允褂脽o機(jī)的或有機(jī)的、酸性的或者堿性的物質(zhì)以及氨氣等物質(zhì)來調(diào)節(jié)pH。
通過使含有如上所述培養(yǎng)過的細(xì)胞的培養(yǎng)物、從所述培養(yǎng)物中分離和收集的細(xì)胞、經(jīng)歷了丙酮處理或冷凍干燥的處理過的細(xì)胞、從上述細(xì)胞或處理過的細(xì)胞制得的無細(xì)胞提取物、諸如從上述無細(xì)胞提取物中分級(jí)分離出的膜組分之類的組分、或者通過將這些細(xì)胞、處理過的細(xì)胞、無細(xì)胞提取物以及組分固定化而生產(chǎn)的固定化物質(zhì)與D-木酮糖接觸并且使所述的反應(yīng)進(jìn)行，便可以在反應(yīng)混合物中生產(chǎn)木糖醇。所述的微生物可以由一種微生物組成，或者使用任意的兩種或多種微生物的混合物。
通過在含有D-木酮糖的培養(yǎng)基中培養(yǎng)本發(fā)明所述的微生物，也可以在該培養(yǎng)基中生產(chǎn)木糖醇。當(dāng)通過任意的方法可以生產(chǎn)D-木酮糖時(shí)，例如通過使具有將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖能力的微生物作用于D-阿拉伯糖醇而生產(chǎn)的D-木酮糖優(yōu)選可以用于本發(fā)明。而且，通過使用具有從葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖能力的微生物以生產(chǎn)的D-木酮糖也可以用于本發(fā)明。
如果向反應(yīng)混合物或培養(yǎng)基中加入了葡萄糖或者甘油的話(其中葡萄糖或甘油是當(dāng)使本發(fā)明的微生物或者由所述微生物得到的處理過的材料作用于D-木酮糖時(shí)使用的)，可以提高由D-木酮糖至木糖醇的轉(zhuǎn)化率。
例如，通過在含有D-阿拉伯糖醇的培養(yǎng)基中培養(yǎng)具有將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖能力的微生物，然后使用相同的培養(yǎng)基培養(yǎng)本發(fā)明所述的微生物，也可以由D-阿拉伯糖醇生產(chǎn)木糖醇。而且，通過在合適的培養(yǎng)基中培養(yǎng)具有從葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖能力的微生物，然后使用相同的培養(yǎng)基培養(yǎng)本發(fā)明的微生物，也可以由葡萄糖生產(chǎn)木糖醇。此外，通過在合適的培養(yǎng)基中與具有將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖能力的微生物或者與具有從葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖能力的微生物一起培養(yǎng)本發(fā)明所述的微生物，也可以生產(chǎn)木糖醇。
具有將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖能力的微生物的實(shí)例例如包括屬于葡糖桿菌屬、無色桿菌屬、土壤桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、節(jié)桿菌屬、固氮菌屬、短桿菌屬、棒桿菌屬、腸桿菌屬、歐文氏菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬、摩根氏菌屬、諾卡氏菌屬、動(dòng)性球菌屬、變形菌屬、丙酸桿菌屬、假單胞菌屬、紅球菌屬、芽孢八疊球菌屬、葡萄球菌屬、弧菌屬、馬杜拉放線菌屬、放線菌屬、北里孢菌屬、鏈霉菌屬、氣單胞菌屬、金桿菌屬、芽孢桿菌屬、埃希氏桿菌屬、微桿菌屬、沙雷氏菌屬、沙門氏菌屬或黃單胞菌屬的微生物。
更具體地講，上面提到的微生物的實(shí)例包括氧化葡糖桿菌、淺井氏葡糖桿菌、德爾馬瓦無色桿菌、粘無色桿菌、乳無色桿菌、根癌土壤桿菌、放射形土壤桿菌、糞產(chǎn)堿桿菌、檸檬節(jié)桿菌、腫脹節(jié)桿菌、石蠟節(jié)桿菌、Arthrobacterhydrocarboglutamicus、氧化節(jié)桿菌、天牛金桿菌、印度固氮菌、產(chǎn)氨短桿菌、擴(kuò)展短桿菌、乳發(fā)酵短桿菌、黃色短桿菌、Brevibacterium globosum、暗褐短桿菌、酮戊二酸短桿菌、微黃短桿菌、極小短桿菌、磚紅色短桿菌、玫瑰色短桿菌、Brevibacterium immariophilium、擴(kuò)展短桿菌、原玻璃蠅短桿菌、嗜乙酰棒桿菌、谷氨酸棒桿菌、美棒桿菌、嗜乙酰乙酸棒桿菌、醋谷棒桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、解淀粉歐文氏菌、胡蘿卜軟腐歐文氏菌、草生歐文氏菌、菊歐文氏菌、奇異黃桿菌、染色黃桿菌、橙色黃桿菌、萊茵黃桿菌、塞沃尼黃桿菌、短黃桿菌、腦膜膿毒性黃桿菌、Micrococcus sp.CCM825、摩氏摩根氏菌、不透明諾卡氏菌、粗糙諾卡氏菌、Planococcus eucinatus、雷氏變形菌、謝氏丙酸桿菌、類黃假單胞菌、產(chǎn)氨假單胞菌、熒光假單胞菌、卵狀假單胞菌、司徒茨氏假單胞菌、食酸假單胞菌、霉味假單胞菌、睪丸酮假單胞菌、銅綠假單胞菌、紅串紅球菌、紫紅紅球菌、Rhodococcussp.ATCC 15592、Rhodococcus sp.ATCC 19070、脲芽孢八疊球菌、金黃色葡萄球菌、梅氏弧菌、干酪弧菌、馬杜拉馬杜拉放線菌、紫產(chǎn)色放線菌、Kitasatosporiaparulosa、天藍(lán)色鏈霉菌、淺黃鏈霉菌、淺灰鏈霉菌、變青鏈霉菌、橄欖鏈霉菌、田無鏈霉菌、弗吉尼亞鏈霉菌、抗生鏈霉菌、可司鏈霉菌、淡紫灰鏈霉菌、綠色產(chǎn)色鏈霉菌、殺鮭氣單胞菌、短小芽孢桿菌、環(huán)狀芽孢桿菌、解硫胺素芽孢桿菌、大腸桿菌、弗氏埃希氏桿菌、嗜氨微桿菌、粘質(zhì)沙雷氏菌、鼠傷寒沙門氏菌、薛氏沙門氏菌、相橘黃單胞菌等。
此外，作為具體的細(xì)菌菌株提到了下列菌株氧化葡煻桿菌ATCC621弱氧化葡糖桿菌NRRL B-755氧化葡糖桿菌氧化亞種IFO14819氧化葡糖桿菌IAM1842淺井氏葡糖桿菌IFO3276德爾馬瓦無色桿菌AJ1983粘無色桿菌ATCC12448乳無色桿菌AJ2394根癌土壤桿菌ATCC4720糞產(chǎn)堿桿菌IAM1015檸檬節(jié)桿菌ATCC11624腫脹節(jié)桿菌ATCC6947石蠟節(jié)桿菌ATCC15590石蠟節(jié)桿菌ATCC15591石蠟節(jié)桿菌ATCC19064石蠟節(jié)桿菌ATCC19065Arthrobacter hydrocarboglutamicus ATCC15583氧化節(jié)桿菌ATCC14358印度固氮菌ATCC9037擴(kuò)展短桿菌ATCC14020乳發(fā)酵短桿菌ATCC13655乳發(fā)酵短桿菌ATCC13869黃色短桿菌ATCC13826黃色短桿菌ATCC21406Brevibacterium globosum AJ1563暗褐短桿菌AJ3124酮戊二酸短桿菌ATCC15587
酮戊二酸短桿菌ATCC15588微黃短桿菌ATCC11822極小短桿菌ATCC19096磚紅色短桿菌AJ1464玫瑰色短桿菌ATCC13825Brevibacterium immariophilium ATCC14068擴(kuò)展短桿菌ATCC8377原玻璃蠅短桿菌AJ3125嗜乙酰棒桿菌NRRLB3421谷氨酸棒桿菌ATCC13059美棒桿菌ATCC15991嗜乙酰乙酸棒桿菌ATCC13870嗜乙酰乙酸棒桿菌ATCC21407醋谷棒桿菌ATCC15806產(chǎn)氣腸桿菌ATCC13048解淀粉歐文氏菌IFO12687胡蘿卜軟腐歐文氏菌CCM969胡蘿卜軟腐歐文氏菌AJ2992草生歐文氏菌ATCC23822菊歐文氏菌ATCC11662奇異黃桿菌CCM1080-A染色黃桿菌AJ2478橙色黃桿菌AJ2466萊茵黃桿菌AJ2468塞沃尼黃桿菌AJ2476短黃桿菌ATCC14234腦膜膿毒性黃桿菌ATCC13253Micrococcus sp.CCM825不透明諾卡氏菌NCIB9409粗糙諾卡氏菌NCIB8926
Planococcus eucinatus AJ1656雷氏變形菌NRRL B-11344雷氏變形菌AJ2769雷氏變形菌AJ2770摩氏摩根氏菌AJ2771謝氏丙酸桿菌IAM1725類黃假單胞菌ATCC796產(chǎn)氨假單胞菌IFO12693熒光假單胞菌IFO3757熒光假單胞菌ATCC13525卵狀假單胞菌IAM1201司徒茨氏假單胞菌IAM1504食酸假單胞菌ATCC9355霉味假單胞菌ATCC4685睪丸酮假單胞菌ATCC17409銅綠假單胞菌ATCC15528紅串紅球菌ATCC11048紫紅紅球菌ATCC4273紫紅紅球菌ATCC21199紫紅紅球菌ATCC21198紫紅紅球菌ATCC19149紫紅紅球菌ATCC21197Rhodococcus sp.ATCC15592Rhodococcus sp.ATCC19070脲芽孢八疊球菌AJ1232金黃色葡萄球菌IFO3761梅氏弧菌ATCC7708干酪弧菌AJ2807馬杜拉馬杜拉放線菌ATCC19425紫產(chǎn)色放線菌IFO13100
Kitasatosporia parulosa AJ9458天藍(lán)色鏈霉菌ATCC10147淺黃鏈霉菌AJ9012淺灰鏈霉菌NRRL B-1062變青鏈霉菌IFO13385橄欖鏈霉菌ATCC21379田無鏈霉菌ATCC15238弗吉尼亞鏈霉菌AJ9053抗生鏈霉菌NRRL3238可可鏈霉菌ATCC19093淡紫灰鏈霉菌ATCC8664綠色產(chǎn)色鏈霉菌IFO3113殺鮭氣單胞菌ATCC14174天牛金桿菌ATCC19272短小芽孢桿菌IAM1244環(huán)狀芽孢桿菌ATCC9966解硫胺素芽孢桿菌IAM103大腸桿菌ATCC10798大腸桿菌IAM1204大腸桿菌IAM1239大腸桿菌IAM1518大腸桿菌IAM1519大腸桿菌IAM1137弗氏埃希氏桿菌IFM S-36嗜氨微桿菌ATCC15354粘質(zhì)沙雷氏菌CCM958鼠傷寒沙門氏菌AJ2636薛氏沙門氏菌ATCC8759柑橘黃單胞菌IAM1648。
在1984年1月20日將乳無色桿菌AJ2394保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-7401。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6981。
在1987年7月11日將磚紅色短桿菌AJ1464保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-9469。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6984。
在1995年2月23日將原玻璃蠅短桿菌AJ3125保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-14784。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6985。
在1987年1月19日將胡蘿卜軟腐歐文氏菌AJ2992保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-9135。在1987年10月27日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-1538。
在1984年1月20日將橙色黃桿菌AJ2466保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-7402。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6982。
在1985年9月30日將萊茵黃桿菌AJ2468保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-8459。在1988年4月21日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-1862。
在1983年4月25日將塞沃尼黃桿菌AJ2476保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-7052。在1984年2月2日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-476。
在1987年7月11日將鼠傷寒沙門氏菌AJ2636保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-9470。在1998年11月2日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6566。
在1978年7月13日將雷氏變形菌NRRL B-11344以國際保藏的形式保藏在農(nóng)業(yè)研究服務(wù)培養(yǎng)物保藏中心中，保藏號(hào)為NRRL B-11344。
在1985年11月28日將雷氏變形菌AJ2770以國際保藏的形式保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM BP-941。
在1983年4月25日將脲芽孢八疊球菌AJ1232保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-7050。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6979。
在1983年4月25日將染色黃桿菌AJ2478保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-7053。在1998年9月9日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6492。
在1987年1月19日將Planococcus eucinatus AJ1656保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-9133。在1998年9月9日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6493。
在1983年4月25日將雷氏變形菌AJ2769保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-7057。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6980。
在1983年4月25日將干酪弧菌AJ2807保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-7060。在1997年3月4日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-5848。
在1998年1月16日將德爾馬瓦無色桿菌AJ1983保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-16593。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6988。
在1998年1月16日將Brevibacterium globosum AJ1563保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-16590。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6987。
在1985年4月23日將暗褐短桿菌AJ3124保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-8194。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6983。
在1998年1月16日將摩氏摩根氏菌AJ2771保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-16594。在1998年9月9日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6496。
在1998年1月16日將Kitasatosporia parulosa AJ9458保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-16588。在2000年1月6日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6986。
在1998年1月16日將淺黃鏈霉菌AJ9012保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-16585。在1998年9月9日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6494。
在1998年1月16日將弗吉尼亞鏈霉菌AJ9053保藏在國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)酵研究所(目前為國際貿(mào)易與工業(yè)部工業(yè)科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)的國家生物科學(xué)與人體技術(shù)研究所)中，保藏號(hào)為FERM P-16587。在1998年9月9日將該菌株轉(zhuǎn)為國際保藏，保藏號(hào)為FERM BP-6495。
胡蘿卜軟腐歐文氏菌CCM969、奇異黃桿菌CCM1080-A、Micrococcus sp.CCM825和粘質(zhì)沙雷氏菌CCM958可以從Czechoslovak微生物保藏中心得到(地址Tvrdeho 14，Bmo CS-60200，Czechoslovakia)。
不透明諾卡氏菌NCIB9409和粗糙諾卡氏菌NCIB8926可以從國家工業(yè)與海洋細(xì)菌保藏中心得到(地址NCIMB Lts.，Torry研究站，135 Abbey街，Aberdeen AB98DG，英國)。
氧化葡糖桿菌氧化亞種IFO14819、淺井氏葡糖桿菌IFO3276、金黃色葡萄球菌IFO3761、解淀粉歐文氏菌IFO12687、紫產(chǎn)色放線菌IFO13100、變青鏈霉菌IFO13385和綠色產(chǎn)色鏈霉菌IFO3113可以從大阪的發(fā)酵研究所得到(地址17-85，Juso-honmachi 2-chome，Yodogawa-ku，大阪532，日本)。
氧化葡糖桿菌IAM1842、謝氏丙酸桿菌IAM1725、糞產(chǎn)堿桿菌IAM1015、IAM1725、短小芽孢桿菌IAM1244、大腸桿菌IAM1204、大腸桿菌IAM1239、大腸桿菌IAM1518、大腸桿菌IAM1519、大腸桿菌IAM1137以及柑橘黃單胞菌IAM1648可以從分子與細(xì)胞生物科學(xué)研究所得到(之前為應(yīng)用微生物學(xué)研究所，地址東京大學(xué)，Yayoi 1-chome，Bunkyo-ku，東京，日本)。
弗氏埃希氏桿菌IFM S-36可以從千葉大學(xué)的致病真菌與微生物中毒研究中心得到(地址8-1，Inohara 1-chome，Chuo-ku，Chiba-Shi，千葉，日本)。
其它的菌株可以從美國模式培養(yǎng)物保藏中心得到(地址12301 Parklawn道，Rockville，馬里蘭州20852，美國)。
對(duì)用于培養(yǎng)這些微生物的培養(yǎng)基并沒有具體限制，它可以是含有碳源、氮源和無機(jī)離子、并且如果需要的話還含有有機(jī)營養(yǎng)物的普通培養(yǎng)基。作為碳源，可以適當(dāng)?shù)厥褂帽热缙咸烟沁@樣的糖類、比如甘油這樣的醇類以及有機(jī)酸等。作為氮源，可以使用氨氣、氨水、銨鹽等。作為無機(jī)離子，如果需要的話，可以適當(dāng)?shù)厥褂面V離子、磷酸根離子、鉀離子、鐵離子、錳離子等。作為有機(jī)營養(yǎng)物，可以適當(dāng)?shù)厥褂镁S生素、氨基酸、含有這些物質(zhì)的物質(zhì)(諸如肝提取物、酵母提取物、麥芽汁、胨、肉膏、玉米漿、酪蛋白分解產(chǎn)物)等。
而且，通過向培養(yǎng)基中加入糖和糖醇(諸如D-木糖、D-木酮糖、D-阿拉伯糖醇和木糖醇)作為所述酶的誘導(dǎo)物，可以提高由D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖的活性。
對(duì)培養(yǎng)條件也沒有進(jìn)行具體的限制，例如可以在需氧條件下通過對(duì)pH和溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂圃趐H5-8和在25-40℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)12至72小時(shí)。
通過使含有如上所述得到的細(xì)胞的培養(yǎng)物、從所述培養(yǎng)物中分離和收集的細(xì)胞、經(jīng)歷了丙酮處理或冷凍干燥的處理過的細(xì)胞、從上述細(xì)胞或處理過的細(xì)胞制得的無細(xì)胞提取物、諸如從上述無細(xì)胞提取物中分級(jí)分離出的膜組分之類的組分、或者通過將這些細(xì)胞、處理過的細(xì)胞、無細(xì)胞提取物以及組分固定化而生產(chǎn)的固定化物質(zhì)與D-阿拉伯糖醇接觸并且使所述的反應(yīng)進(jìn)行，便可以在反應(yīng)混合物中生產(chǎn)D-木酮糖。所用的微生物可以由一種微生物組或，或者可以以任意的兩種或多種微生物的混合物用作所述的微生物。
一般說來，通過在20-60℃的溫度下(可取的是30-40℃)以及pH 4.0-9.0(可取的是pH 6.5-8.0)下進(jìn)行反應(yīng)，可以得到好結(jié)果?？梢砸造o態(tài)的反應(yīng)或者在攪拌下的反應(yīng)進(jìn)行所述的反應(yīng)。反應(yīng)時(shí)間可以隨著諸如所用微生物的活性和D-阿拉伯糖醇的濃度之類的各種條件進(jìn)行變化，但理想的是1-100小時(shí)。而且，通過向反應(yīng)中加入諸如葡萄糖和乙醇之類的碳源，可以提高D-木酮糖的產(chǎn)率。此外，通過向反應(yīng)混合物中加入吡咯并喹啉醌，也可以提高D-木酮糖的產(chǎn)率。
再者，通過在含有D-阿拉伯糖醇的培養(yǎng)基中培養(yǎng)前面提到的微生物，便可以與所述的培養(yǎng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)由D-阿拉伯糖醇生成D-木酮糖的反應(yīng)。
當(dāng)通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)木糖醇時(shí)，可以以完成所述反應(yīng)之后的反應(yīng)混合物的形式使用如上所述生產(chǎn)的D-木酮糖，或者在從該混合物中收集和純化后使用所述的D-木酮糖。為了從完成所述反應(yīng)后的反應(yīng)混合物中收集并分離出D-木酮糖，可以采用使用合成吸附樹脂的方法、使用沉淀劑的方法以及其它常用的收集和分離方法。
具有從葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖能力的微生物的例子包括屬于葡糖桿菌屬、醋桿菌屬或弗拉特氏菌屬的微生物。
這類微生物的具體的例子包括蠟狀葡糖桿菌、氧化葡糖桿菌、淺井氏葡糖桿菌，醋化醋桿菌、液化醋桿菌、巴氏醋桿菌、金黃弗拉特氏菌等。
具體的細(xì)菌菌株包括蠟狀葡糖桿菌IFO3262氧化葡糖桿菌ATCC8147氧化葡糖桿菌IFO3293氧化葡糖桿菌IAM1839氧化葡糖桿菌IFO3250氧化葡糖桿菌IFO3292氧化葡糖桿菌IFO3294氧化葡糖桿菌氧化亞種IFO3189氧化葡糖桿菌弱氧化亞種IFO3172氧化葡糖桿菌弱氧化亞種IFO3130
醋化醋桿菌木質(zhì)亞種ATCC14851液化醋桿菌ATCC14835巴氏醋桿菌IFO3222巴氏醋桿菌IFO3223金黃弗拉特氏菌IFO3245。
氧化葡糖桿菌ATCC621和氧化葡糖桿菌ATCC8147、醋化醋桿菌木質(zhì)亞種ATCC14851以及液化醋桿菌ATCC14835可以從美國模式培養(yǎng)物保藏中心得到(地址12301 Parklawn道，Rockville，馬里蘭州20852，美國)。
蠟狀葡糖桿菌IFO3262、氧化葡糖桿菌IFO3293、氧化葡糖桿菌IFO3250、氧化葡糖桿菌IFO3292、氧化葡糖桿菌IFO3294、氧化葡糖桿菌氧化亞種IFO3189、氧化葡糖桿菌弱氧化亞種IFO3172、氧化葡糖桿菌弱氧化亞種IFO3130、巴氏醋桿菌IFO3222、巴氏醋桿菌IFO3223以及金黃弗拉特氏菌IFO3245可以從大阪的發(fā)酵研究所得到(地址17-85，Juso-honmachi 2-chome，Yodogawa-ku，大阪532，日本)。
氧化葡糖桿菌IAM1839可以從分子與細(xì)胞生物科學(xué)研究所得到(之前為東京大學(xué)的應(yīng)用微生物學(xué)研究所，地址Yayoi 1-chome，Bunkyo-ku，東京，日本)。
用于培養(yǎng)前面提到的微生物的培養(yǎng)基可以是含有普通的碳源、氮源、無機(jī)離子、并且如果需要的話還含有有機(jī)營養(yǎng)物的普通的培養(yǎng)基。
作為碳源，可以適當(dāng)?shù)厥褂弥T如葡萄糖這樣的糖類、諸如甘油這樣的醇類、有機(jī)酸等?？紤]到在用于生產(chǎn)木糖醇的已知方法中觀察到的優(yōu)選方案(例如由諸如D-木糖或D-阿拉伯糖醇之類的戊糖醇生產(chǎn)木糖醇的方法)，優(yōu)選為諸如葡萄糖和果糖這樣的己糖、諸如蔗糖和乳糖這樣的二糖、以及諸如淀粉這樣的多糖。在培養(yǎng)基中將這些物質(zhì)以10-60％、優(yōu)選20-50％的量用作主要的碳源?？梢詫⑦@些碳源一次加入培養(yǎng)基中，或者分成幾部分并在培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)程中分批添加。
作為氮源，使用氨氣、氨水、銨鹽等。作為無機(jī)離子，當(dāng)需要時(shí)適當(dāng)?shù)厥褂面V離子、磷酸根離子、鉀離子、鐵離子、錳離子等。作為有機(jī)營養(yǎng)物，當(dāng)需要時(shí)使用維生素、氨基酸、含有這些物質(zhì)的物質(zhì)(諸如肝提取物、酵母提取物、麥芽汁、胨、肉膏、玉米漿、酪蛋白分解產(chǎn)物)等。
對(duì)培養(yǎng)條件也不具體地加以限制。但是一般說來，可以通過對(duì)pH和溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂圃?-8的pH范圍以及25-40℃的溫度范圍內(nèi)培養(yǎng)微生物。在通過例如攪拌或振蕩通氣得到的需氧條件下進(jìn)行培養(yǎng)。至于培養(yǎng)時(shí)間，令人滿意的是培養(yǎng)所述的微生物直至消耗了主要的碳源為止，即通常為3-8天。
當(dāng)通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)木糖醇時(shí)，如上所述在培養(yǎng)基中生產(chǎn)的D-木酮糖可以用作培養(yǎng)基，或者可以在從該培養(yǎng)基中收集和純化后使用所述的D-木酮糖。為了從培養(yǎng)基中收集并分離出D-木酮糖，可以采用使用合成吸附樹脂的方法、使用沉淀劑的方法以及其它常用的收集和分離方法。
可以以常規(guī)的方式從反應(yīng)混合物中分離并收集如上所述生產(chǎn)的木糖醇。更具體地講，例如通過離心、過濾等方法從反應(yīng)混合物中除去固體物質(zhì)后，通過使用活性炭、離子交換樹脂等可以對(duì)剩余的溶液脫色和脫鹽，并且從該溶液中可以結(jié)晶出木糖醇。
根據(jù)本發(fā)明，從葡萄糖、D-阿拉伯糖醇或D-木酮糖可以高效地生產(chǎn)木糖醇。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式參照下列實(shí)施例將更加具體地解釋本發(fā)明。但本發(fā)明卻并不限于這些實(shí)施例。在所述實(shí)施例中，作為原材料的D-阿拉伯糖醇以及所生產(chǎn)的木糖醇和D-木酮糖是在下列條件下通過高效液相層析(HPLC)進(jìn)行分析的柱Shodex SC1211(Showa Denko，日本)流動(dòng)相50％乙腈/50％ 50ppm的Ca-EDTA水溶液流速0.8ml/分鐘溫度60℃檢測RI檢測器實(shí)施例1制備由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的大腸桿菌在摩氏摩根氏菌ATCC25829菌株的編碼木糖醇脫氫酶的已知基因的核苷酸序列(DDBJ/GenBank/EMBL登記號(hào)L34345)的基礎(chǔ)上，合成出具有如序列表中SEQ ID NO1和2所示的核苷酸序列的寡核苷酸。
在常規(guī)的條件下使用這些合成的寡核苷酸作引物以及所述菌株的基因組DNA作模板來進(jìn)行PCR。結(jié)果，擴(kuò)增出含有編碼木糖醇脫氫酶的基因的約1.2kb的DNA片段。通過瓊脂糖凝膠電泳分離并收集該DNA片段。然后，用EcoRI和BamHI消化該片段的兩個(gè)末端，并連接到pUC18(Takara Shuzo)的EcoRI和BamHI消化產(chǎn)物上。將這一片段用來轉(zhuǎn)化大腸桿菌JM109，并選出含有編碼木糖醇脫氫酶的基因的轉(zhuǎn)化菌株。如果被克隆的片段含有編碼木糖醇脫氫酶的基因的話，那么在lac啟動(dòng)子的控制下以與lac Z’基因形成的融合基因的形式進(jìn)行表達(dá)。
如下測定出轉(zhuǎn)化菌株的木糖醇脫氫酶的活性。將在L培養(yǎng)基(1％的胰化蛋白胨、0.5％的酵母提取物、0.5％的NaCl)中培養(yǎng)過夜的細(xì)胞進(jìn)行超聲處理，并將上清液用作粗酶溶液。在30℃下在1ml含有100mM甘氨酸緩沖液(pH9.5)、100mM木糖醇、2mM NAD和100μl所述粗酶溶液的反應(yīng)混合物中進(jìn)行反應(yīng)1分鐘?；?40nm處吸光值的增加來檢測NADH或NADPH的生產(chǎn)。將在前面提到的反應(yīng)條件下每分鐘氧化1μmol木糖醇以生成1μmol NADH的酶活性定義為一個(gè)單位。
結(jié)果，在轉(zhuǎn)化菌株中鑒定出木糖醇脫氫酶的活性為3.9U/mg，而在用作對(duì)照的大腸桿菌JM109(宿主菌株)中沒有觀察到所述的酶活性。因此，這就證實(shí)了所述的轉(zhuǎn)化菌株具有編碼木糖醇脫氫酶的基因。實(shí)施例2使用氧化葡糖桿菌和由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的大腸桿菌從D-阿拉伯糖醇生產(chǎn)木糖醇(1)將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖將氧化葡糖桿菌ATCC621菌株接種到一個(gè)含有3ml培養(yǎng)基(pH 6.0)的試管中，其中所述培養(yǎng)基含有2.4％的馬鈴薯葡萄糖、3％的酵母提取物、0.5％的甘油、3％的甘露糖醇和2％的碳酸鈣，并在30℃下培養(yǎng)16小時(shí)。然后將上述培養(yǎng)基以5％的量接種到一個(gè)體積為500-ml的含有50ml培養(yǎng)基(pH6.0)的燒瓶中，其中所述培養(yǎng)基含有0.5％的酵母提取物(w/v)、0.5％的胨、0.5％的牛肉膏、0.5％的硫酸銨、0.1％的磷酸二氫鉀、0.3％的磷酸氫二鉀、0.05％的硫酸鎂七水合物、0.001％的硫酸鐵七水合物、0.001％的硫酸錳n-水合物、5％的D-阿拉伯糖醇和2％的碳酸鈣，并在30℃下振蕩培養(yǎng)。結(jié)果，在17個(gè)小時(shí)中得到了4.7％的D-木酮糖(產(chǎn)率94％)。(2)由D-木酮糖生產(chǎn)木糖醇通過離心從含有D-木酮糖的以上得到的培養(yǎng)基中除去細(xì)胞，然后通過使用實(shí)施例1中制得的由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的大腸桿菌將D-木酮糖轉(zhuǎn)化為木糖醇。
首先，將前面提到的轉(zhuǎn)化菌株接種到一個(gè)含有4ml培養(yǎng)基(pH6.0)的試管中，所述培養(yǎng)基含有0.5％的酵母提取物、0.5％的胨、0.5％的牛肉膏、0.5％的硫酸銨、0.1％的磷酸二氫鉀、0.3％的磷酸氫二鉀、0.05％的硫酸鎂七水合物、0.001％的硫酸鐵七水合物、0.001％的硫酸錳n-水合物、1％的甘油、5％的D-阿拉伯糖醇和2％的碳酸鈣，并在30℃下振蕩培養(yǎng)16小時(shí)。然后，將1ml所述的培養(yǎng)基接種到含有50ml相同培養(yǎng)基的體積為500-ml的燒瓶中并培養(yǎng)3小時(shí)。將IPTG(異丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷)以1mM的最終濃度加入培養(yǎng)基中作為lac啟動(dòng)子的表達(dá)誘導(dǎo)物，并持續(xù)培養(yǎng)4小時(shí)。將如上所述得到的培養(yǎng)基以5％的最終濃度加入(1)中得到的含有D-木酮糖的氧化葡糖桿菌的培養(yǎng)上清液中，并在30℃下振蕩培養(yǎng)。結(jié)果，在40個(gè)小時(shí)中得到了4.3％的木糖醇(產(chǎn)率91％)。
綜合上述(1)和(2)的方法，總共在57個(gè)小時(shí)里通過使用氧化葡糖桿菌和由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的大腸桿菌，由濃度為5％的D-阿拉伯糖醇可以高效地生產(chǎn)濃度為4.3％的木糖醇(產(chǎn)率86％)。實(shí)施例3使用氧化葡糖桿菌和由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的大腸桿菌同時(shí)從D-阿拉伯糖醇生產(chǎn)木糖醇以與實(shí)施例2中相同的方式，將氧化葡糖桿菌ATCC621菌株接種到一個(gè)含有3ml培養(yǎng)基(pH6.0)的試管中，其中所述培養(yǎng)基含有2.4％的馬鈴薯葡萄糖、3％的酵母提取物、0.5％的甘油、3％的甘露糖醇和2％的碳酸鈣，并在30℃下培養(yǎng)16小時(shí)。
另一方面，把實(shí)施例1中生產(chǎn)的由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的大腸桿菌類似地接種到一個(gè)含有4ml培養(yǎng)基(pH 6.0)的試管中，所述培養(yǎng)基含有0.5％的酵母提取物、0.5％的胨、0.5％的牛肉膏、0.5％的硫酸銨、0.1％的磷酸二氫鉀、0.3％的磷酸氫二鉀、0.05％的硫酸鎂七水合物、0.001％的硫酸鐵七水合物、0.001％的硫酸錳n-水合物、5％的D-阿拉伯糖醇和2％的碳酸鈣，并在30℃下振蕩培養(yǎng)16小時(shí)。然后，將1ml所述的培養(yǎng)基接種到含有50ml相同培養(yǎng)基的體積為500-ml的燒瓶中并培養(yǎng)3小時(shí)。將IPTG以1mM的最終濃度加入培養(yǎng)基中作為表達(dá)誘導(dǎo)物，并持續(xù)培養(yǎng)4小時(shí)。
將氧化葡糖桿菌和由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的大腸桿菌的共培養(yǎng)的培養(yǎng)基接種到一個(gè)含有50ml培養(yǎng)基(pH6.0)的體積為500-ml的燒瓶中，所述培養(yǎng)基含有0.5％的酵母提取物(w/v)、0.5％的胨、0.5％的牛肉膏、0.5％的硫酸銨、0.1％的磷酸二氫鉀、0.3％的磷酸氫二鉀、0.05％的硫酸鎂七水合物、0.001％的硫酸鐵七水合物、0.001％的硫酸錳n-水合物、5％的D-阿拉伯糖醇和2％的碳酸鈣，并在30℃下振蕩培養(yǎng)。
結(jié)果，在50個(gè)小時(shí)里由濃度為5％的D-阿拉伯糖醇得到了濃度為4.4％的木糖醇(產(chǎn)率88％)。參考實(shí)施例1從D-阿拉伯糖醇生產(chǎn)D-木酮糖向每個(gè)試管中引入4ml含有1.8％(w/v)營養(yǎng)肉湯(由EIKEN化學(xué)制品有限公司生產(chǎn))的培養(yǎng)基(pH 7.0)，并且通過在120℃下加熱20分鐘進(jìn)行滅菌。將單獨(dú)進(jìn)行了滅菌的D-阿拉伯糖醇、木糖醇和D-木糖各以1％的濃度加入培養(yǎng)基中。將表1中所示的各種菌株的細(xì)胞接種到前面提到的培養(yǎng)基中，并且在30℃下振蕩培養(yǎng)2天。通過離心從培養(yǎng)基中收集細(xì)胞，并用生理鹽水洗滌一次。
把各種菌株的培養(yǎng)過的細(xì)胞以大約5％(w/v)的濃度懸浮在0.1M的磷酸緩沖液(pH 7.0)中，其中的濃度以濕重為單位。將玻璃珠(由Biospec Products生產(chǎn)，直徑0.1mm)以約為細(xì)胞懸浮液體積一半的體積加入該懸浮液中，并通過使用多珠振蕩器(Multi-Beads Shocker)MB-200(Yasui Kikai)破碎細(xì)胞。在3000rpm下破碎3分鐘，并將得到的破碎的細(xì)胞懸浮液用作下列轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的粗酶制劑。
將D-阿拉伯糖醇和NAD各以5％(w/v)和10mM的最終濃度溶解在1MTris-HCl緩沖液(pH8.0)中，并以每個(gè)試管0.9ml的量將其引入試管中。將0.1ml的各種粗酶制劑加入該反應(yīng)混合物中，并使在pH 8.0和30℃下反應(yīng)22小時(shí)。在反應(yīng)之后，通過離心除去沉淀，并通過HPLC測定所生產(chǎn)的D-木酮糖。結(jié)果示于表1中。如表1所示，通過每種菌株的細(xì)胞從D-阿拉伯糖醇高效地生產(chǎn)并且積累了D-木酮糖。
表1菌株 生產(chǎn)的D-木酮糖(g/l)反應(yīng)產(chǎn)率(％)德爾馬瓦無色桿菌AJ19830.4 0.8粘無色桿菌ATCC12448 0.1 0.2根癌土壤桿菌ATCC4720 0.3 0.6放射形土壤桿菌ATCC47180.1 0.2糞產(chǎn)堿桿菌IAM1015 0.6 1.2檸檬節(jié)桿菌ATCC11624 0.3 0.6腫脹節(jié)桿菌ATCC69470.4 0.8石蠟節(jié)桿菌ATCC15590 0.7 1.4石蠟節(jié)桿菌ATCC15591 1.3 2.6石蠟節(jié)桿菌ATCC19064 0.8 1.6石蠟節(jié)桿菌ATCC19065 1.0 2.0Arthrobacter hydrocarboglutamicus ATCC15583 0.9 1.8印度固氮菌ATCC90370.1 0.2產(chǎn)氨短桿菌ATCC68710.4 0.8產(chǎn)氨短桿菌ATCC68720.5 1.0擴(kuò)展短桿菌ATCC14020 0.5 1.0乳發(fā)酵短桿菌ATCC13655 0.5 1.0黃色短桿菌ATCC13826 1.3 2.6黃色短桿菌ATCC21406 0.3 0.6Brevibacterium globosum AJ15630.1 0.2暗褐短桿菌FERM BP-69830.5 1.0酮戊二酸短桿菌ATCC15587 0.4 0.8酮戊二酸短桿菌ATCC15588 0.9 1.8嗜乙酰棒桿菌NRRLB3421 0.3 0.6產(chǎn)氣腸桿菌ATCC13048 0.1 0.2解淀粉歐文氏菌IFO126870.1 0.2胡蘿卜軟腐歐文氏菌CCM969 0.1 0.2奇異黃桿菌CCM1080-A 0.1 0.2染色黃桿菌FERM BP-64920.1 0.2Micrococcus sp.CCM825 0.3 0.6不透明諾卡氏菌NCIB94091.0 2.0Planococcus eucinatus FERM BP-64930.4 0.8雷氏變形菌NRRL 11344 0.7 1.4雷氏變形菌FERM BP-69800.7 1.4雷氏變形菌FERM BP-941 0.6 1.2摩氏摩根氏菌AJ27710.5 1.0謝氏丙酸桿菌IAM1725 0.1 0.2類黃假單胞菌ATCC796 0.4 0.8紅串紅球菌ATCC11048 1.1 2.2脲芽孢八疊球菌FERM BP-69790.1 0.2金黃色葡萄球菌IFO3761 0.1 0.2梅氏弧菌ATCC7708 0.1 0.2干酪弧菌FERM BP-5848 0.6 1.2參考實(shí)施例2由D-阿拉伯糖醇生產(chǎn)D-木酮糖向體積為500-ml的每個(gè)燒瓶中引入50ml含有0.2％的酵母提取物(w/v)、0.2％的肉膏、0.4％的胨、0.5％的NaCl和0.2％的硫酸鎂七水合物的培養(yǎng)基(pH7.2)，并且通過在120℃下加熱20分鐘進(jìn)行滅菌。將單獨(dú)進(jìn)行了滅菌的D-阿拉伯糖醇、木糖醇和D-木糖各以1％的濃度加入培養(yǎng)基中。將表1中所示的各種菌株的細(xì)胞接種到所述的培養(yǎng)基中，并且在30℃下振蕩培養(yǎng)2天。通過離心從培養(yǎng)基中收集細(xì)胞，并用生理鹽水洗滌一次。
把各種菌株的培養(yǎng)過的細(xì)胞以大約5％(w/v)的濃度溶解在0.1M的磷酸緩沖液(pH7.0)中，其中的濃度以濕重為單位。將玻璃珠(由Biospec Products Co.生產(chǎn)，直徑0.1mm)以約為細(xì)胞懸浮液體積一半的體積加入該懸浮液中，并通過多珠振蕩器MB-200(Yasui Kikai)破碎細(xì)胞。在3000rpm下破碎3分鐘，并將得到的破碎的細(xì)胞懸浮液用作下列轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的粗酶制劑。
將D-阿拉伯糖醇和NAD各以5％(w/v)和10mM的最終濃度溶解在1MTris-HCl緩沖液(pH8.0)中，并以每個(gè)試管0.9ml的量將其引入試管中。將0.1ml的各種粗酶制劑加入該反應(yīng)混合物中，并使在pH 8.0和30℃下反應(yīng)22小時(shí)。在反應(yīng)之后，通過離心除去沉淀，并通過HPLC測定所生產(chǎn)的D-木酮糖。結(jié)果示于表2中。如表2所示，通過每種菌株的細(xì)胞由D-阿拉伯糖醇高效地生產(chǎn)并且積累了D-木酮糖。
表2菌 株生產(chǎn)的D-木酮糖(g/l) 反應(yīng)產(chǎn)率(％)馬杜拉馬杜拉放線菌ATCC19425 0.10.2紫產(chǎn)色放線菌IFO131000.71.4Kitasatosporia parulosa AJ9458 0.10.2抗生鏈霉菌NRRL3238 0.10.2可可鏈霉菌ATCC19093 0.10.2天藍(lán)色鏈霉菌ATCC10147 0.10.2淺黃鏈霉菌AJ90120.10.2淺灰鏈霉菌NRRL B-1062 0.10.2淡紫灰鏈霉菌ATCC86640.10.2變青鏈霉菌IFO13385 0.10.2橄欖鏈霉菌ATCC21379 0.10.2田無鏈霉菌ATCC15238 0.10.2弗吉尼亞鏈霉菌AJ90530.10.2綠色產(chǎn)色鏈霉菌IFO3113 0.10.2參考實(shí)施例3由葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖向每個(gè)試管中引入4ml含有0.2％的硫酸銨、0.1％的磷酸二氫鉀、0.3％的磷酸氫二鉀、0.05％的硫酸鎂和0.5％的酵母提取物的培養(yǎng)基(pH 6.0)，并且通過在120℃下加熱20分鐘進(jìn)行滅菌。將單獨(dú)進(jìn)行了滅菌的D-葡萄糖以5％的濃度加入培養(yǎng)基中。所述濃度(％)表示為重量/體積(w/v)百分?jǐn)?shù)。
將表3中所示的各種菌株接種到前面提到的培養(yǎng)基中，并且在30℃下振蕩培養(yǎng)1天。將該培養(yǎng)物用作種子培養(yǎng)物。向體積為500-ml的每個(gè)坂口燒瓶中引入50ml具有與上面提到的組成相同(除了D-葡萄糖以外)的培養(yǎng)基中，并且通過在120℃下加熱20分鐘進(jìn)行滅菌。將單獨(dú)進(jìn)行了滅菌的D-葡萄糖和碳酸鈣分別以5％和4％的濃度加入該培養(yǎng)基中。將前面提到的種子培養(yǎng)物以2％的濃度接種到培養(yǎng)基中，并在30℃下振蕩培養(yǎng)4天。通過離心從培養(yǎng)基中除去細(xì)胞，并通過HPLC測定在培養(yǎng)基中生產(chǎn)的木糖醇和D-木酮糖。結(jié)果示于表3中。
表3菌 株 生產(chǎn)的D-木酮糖(g/l)蠟狀葡糖桿菌IFO32621.11氧化葡糖桿菌ATCC8147 0.4氧化葡糖桿菌IFO32931.0氧化葡糖桿菌IAM18390.5氧化葡糖桿菌IFO32500.5氧化葡糖桿菌IFO32921.0氧化葡糖桿菌IFO32941.0氧化葡糖桿菌氧化亞種IFO31891.0氧化葡糖桿菌弱氧化亞種IFO3172 0.5氧化葡糖桿菌弱氧化亞種IFO3130 1.2醋化醋桿菌木質(zhì)亞種ATCC148511.6液化醋桿菌ATCC148351.1巴氏醋桿菌IFO3222 1.0巴氏醋桿菌IFO3223 2.3金黃弗拉特氏菌IFO3245 0.8
序列表<110>AJINOMOTO公司<120>用于生產(chǎn)木糖醇的方法<130>OP946<140><141>2000-02-<150>JP 11-031464<151>1999-02-09<150>JP 11-197621<151>1999-07-12<160>2<170>PatentIn Ver.2.0<210>1<211>26<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述引物<400>1cgggaattcg atatcatttt aatgaa<210>2<211>29<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述引物<400>2ggcggatccg cagtcaatac cggcataga
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)木糖醇的方法，該方法包括下列步驟使微生物與D-木酮糖反應(yīng)以生產(chǎn)木糖醇，并收集生產(chǎn)的木糖醇，所說的微生物由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過并且具有還原能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的具有還原能力的微生物為屬于埃希氏桿菌屬的細(xì)菌。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述的屬于埃希氏桿菌屬的細(xì)菌為大腸桿菌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，該方法包括下列步驟使具有將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化為D-木酮糖能力的微生物與D-阿拉伯糖醇反應(yīng)以生產(chǎn)D-木酮糖，并使所生產(chǎn)的D-木酮糖與由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并具有還原能力的微生物反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述的具有將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖能力的微生物為屬于葡糖桿菌屬、無色桿菌屬、土壤桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、節(jié)桿菌屬、固氮菌屬、短桿菌屬、棒桿菌屬、腸桿菌屬、歐文氏菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬、摩根氏菌屬、諾卡氏菌屬、動(dòng)性球菌屬、變形菌屬、丙酸桿菌屬、假單胞菌屬、紅球菌屬、芽孢八疊球菌屬、葡萄球菌屬、弧菌屬、馬杜拉放線菌屬、放線菌屬、北里孢菌屬、鏈霉菌屬、氣單胞菌屬、金桿菌屬、芽孢桿菌屬、埃希氏桿菌屬、微桿菌屬、沙雷氏菌屬、沙門氏菌屬或黃單胞菌屬的微生物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，該方法包括下列步驟在合適的培養(yǎng)基中培養(yǎng)具有從葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖能力的微生物以生產(chǎn)D-木酮糖，并在培養(yǎng)基中使所生產(chǎn)的D-木酮糖與由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并具有還原能力的微生物反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述的具有從葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖能力的微生物為屬于葡糖桿菌屬、醋桿菌屬或者弗拉特氏菌屬的微生物。
8.一種用于生產(chǎn)木糖醇的方法，該方法包括下列步驟在含有D-阿拉伯糖醇的培養(yǎng)基中培養(yǎng)由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過的并具有還原能力的微生物和具有將D-阿拉伯糖醇轉(zhuǎn)化成D-木酮糖能力的微生物以生產(chǎn)木糖醇，并收集生產(chǎn)的木糖醇。
9.一種用于生產(chǎn)木糖醇的方法，該方法包括下列步驟在合適的培養(yǎng)基中培養(yǎng)由木糖醇脫氫酶轉(zhuǎn)化過的并具有還原能力的微生物和具有從葡萄糖生產(chǎn)D-木酮糖能力的微生物以生產(chǎn)木糖醇，并收集生產(chǎn)的木糖醇。
全文摘要
通過使微生物作用于D－木酮糖以生產(chǎn)木糖醇,并且收集生產(chǎn)的木糖醇,將D－木酮糖高效地轉(zhuǎn)化成木糖醇,所說的微生物由編碼木糖醇脫氫酶的基因轉(zhuǎn)化過并且具有還原能力。
文檔編號(hào)C12P7/18GK1271017SQ0010539
公開日2000年10月25日 申請(qǐng)日期2000年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月9日
發(fā)明者竹中康浩, 外內(nèi)尚人, 橫關(guān)健三 申請(qǐng)人:味之素株式會(huì)社