一种以蔗糖为原料生物转化生产甘露醇的方法

本发明公开了一种表达蔗糖水解酶和甘露醇脱氢酶的重组菌株pET28a-sacA-mdh/BL21及其利用该菌株进行发酵生产甘露醇的方法。该方法包括：（1）在含蔗糖的发酵培养基中对该菌株进行发酵条件优化；（2）利用不同浓度的蔗糖进行批式发酵，考察该菌株产甘露醇的生产水平及对蔗糖的转化率，确定了最适的底物浓度;（3）利用不同方式进行补料发酵生产甘露醇，可提高生产效率和甘露醇的产量。该方法不仅没有副产物山梨醇产生，而且生产成本低，周期短，原料来源广泛，工艺简单，为甘露醇的工业化制备提供了新的方法。

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
（Lactobacillus plantarum）的蔗糖水解酶基因sacA和布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）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Lactobacillus plantarum中蔗糖水解酶基因和Lactobacillus buchneri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E.coli DH5α感受态细胞中，将重组质粒pET28a-sacA-mdh转化入表达宿主菌
E.coli BL21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0.5-0.8时，添加诱导剂IPTG
（0.05-0.2mmol/L）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。
5.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35-45g/L的底物蔗糖22-25℃诱导培养3h，后再添加35-45g/L的蔗糖，培养4h后补加
35-45g/L的蔗糖，继续培养3h。
6.根据权利要求3-5任一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，添加诱导剂IPTG0.05-0.2mmol/L。
7.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，发
酵过程中控制pH=5.5-7.0，转速200r/min。