本发明专利技术涉及工业微生物和醇生产的领域。本发明专利技术还涉及能够经由工程化的途径生产发酵产物的微生物的开发，以及所述微生物的使用。用于生产丁醇的方法，其包括下列步骤：(a)提供产丁醇菌，(b)使所述产丁醇菌与一种或多种碳底物在其中丁醇以有效收率被生产的条件下接触；(c)收集所述产丁醇菌；(d)以至少约6g/L的浓度回收丁醇；(e)使(c)的所收集的产丁醇菌与一种或多种碳底物在其中丁醇以有效收率被生产的条件下接触，并且其中所述有效收率为(b)的有效收率的至少约90％；(f)重复步骤(c)-(e)；以及，任选地使(c)的所收集的产丁醇菌在至少约0.3％的丁醇的存在下暴露于pH小于或等于约2.0的条件下至少约1小时。本发明专利技术还涉及改善细胞活力和生产能力的方法以及用以提高发酵产物的收率的循环利用和酸洗涤的使用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及工业微生物和醇生产的领域。本专利技术还涉及能够经由工程化的途径生产发酵产物的微生物的开发，以及所述微生物的使用。用于生产丁醇的方法，其包括下列步骤：(a)提供产丁醇菌，(b)使所述产丁醇菌与一种或多种碳底物在其中丁醇以有效收率被生产的条件下接触；(c)收集所述产丁醇菌；(d)以至少约6g/L的浓度回收丁醇；(e)使(c)的所收集的产丁醇菌与一种或多种碳底物在其中丁醇以有效收率被生产的条件下接触，并且其中所述有效收率为(b)的有效收率的至少约90％；(f)重复步骤(c)-(e)；以及，任选地使(c)的所收集的产丁醇菌在至少约0.3％的丁醇的存在下暴露于pH小于或等于约2.0的条件下至少约1小时。本专利技术还涉及改善细胞活力和生产能力的方法以及用以提高发酵产物的收率的循环利用和酸洗涤的使用。【专利说明】醇类的发酵生产 本专利申请要求提交于2011年12月30日的美国临时申请61/581，877 ;提交于 2012年5月9日的印度专利申请1423/DELNP/2012;以及提交于2012年8月9日的美国临 时申请61/681，230的权益；其全部内容全部以引用方式并入本文。 序列表 连同本文提交的序列表（CL5196W0PCT_SequenceListing. txt)中提供的序列（以 引用方式并入本文），符合37C. F. R. § § 1. 821-1. 825 ( "对含有核苷酸序列和/或氨基酸 序列公开内容的专利申请的要求-序列规则"（Requirements for Patent Applications Containing Nucleotide Sequences and/or Amino Acid Sequence Disclosures-the Sequence Rules))，并且符合世界知识产权组织（World Intellectual Property Organization) (WIPO) ST. 25标准（2009)以及EPO和PCT的序列表要求（规则5. 2和 49.5(a-|3)以及行政指令（Administrative Instructions)的 208 节和附录 C)。用于核 苷酸和氨基酸序列数据的符号和格式遵循37C. F. R. § 1. 822所示的规定。
本专利技术涉及工业微生物和醇生产的领域。本专利技术还涉及能够经由工程化的途径生 产发酵产物的微生物的开发，以及所述微生物的使用。本专利技术还涉及改善细胞活力和生产 能力的方法以及用以提高发酵产物的收率的循环利用和酸洗涤的使用。
技术介绍
丁醇是一种重要的工业化学品，其可用作燃料添加剂、塑料工业中的化学原料以 及食品和香料工业中的食品级提取剂。每年使用来源于石油化学品的原料通过化学合成生 产100至120亿磅的丁醇。用于丁醇异构体（异丁醇）的化学合成的方法是已知的，诸如羰 基合成、一氧化碳的催化氢化（Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第6 版，2003，Wiley_VCH Verlag GmbH and Co.，Weinheim，Germany，第 5 卷，716-719 页）和甲 醇与正丙醇的格尔伯特缩合（Carlini 等人，J. Molec. Catal. A. Chem. 220 :215-220, 2004)。 这些方法使用来源于石油化学品的起始材料。由植物来源的原材料生产异丁醇能够使化石 燃料的使用最小化，并将代表本领域中的进步。此外，利用植物来源的材料或其他生物质源 的化学品和燃料的生产将提供对石油化学品工艺的对生态环境友好的且可持续的替代方 案。 异丁醇可以以生物方式作为酵母发酵的副产物产生。它是"杂醇油"的一种组分， 所述杂醇油由这群真菌氨基酸的不完全代谢形成。异丁醇具体地讲由L-缬氨酸的分解代 谢而产生。在L-缬氨酸的胺基作为氮源被利用后，所得的a-酮酸被酶脱羧并还原成异丁 醇，这就是所谓的 Ehrlich 途径（Dickinson 等人，J. Biol. Chem. 273 :25752-25756,1998)。 诸如基因工程和代谢工程的技术可被用于修饰微生物，以从植物来源的材料或其 他的生物质源生产某些产物。例如，通过基因的插入诸如编码生物合成途径的基因的插入、 基因的缺失、或对调控因子诸如启动子的修饰，可以修饰微生物。微生物还可以被工程化以 改善细胞的生产能力和收率、消除生物合成途径的副产物、和/或用于菌株的改善。表达用 于生产丁醇异构体（包括异丁醇）的工程化的生物合成途径的微生物的例子描述于美国专 利 7, 851，188 和 7, 993, 889 中。 然而，在发酵过程中暴露于醇类诸如乙醇和丁醇，可对细胞活力、细胞生产能力、 和产物收率具有负面影响。这些醇类的积聚能够抑制细胞的生长并最终影响这些醇类的发 酵生产。因此，在这些醇类的存在下，存在对表现出改善的细胞生长和生产的微生物的开发 以及维持和/或改善细胞活力和细胞生产能力的方法的需求。 本专利技术涉及此类方法的开发以及能够经由在该微生物中的工程化的途径生产发 酵产物并且具有改善的细胞活力和细胞生产能力的微生物的开发。
技术实现思路
本专利技术涉及用于生产醇的方法，所述方法包括：(a)提供微生物，其中所述微生物 产生醇；(b)使所述微生物与一种或多种碳源在其中醇被生产的条件下接触；（c)收集所述 微生物；（d)回收所述醇；（e)使步骤（c)的所收集的微生物与一种或多种碳源在其中醇被 生产的条件下接触；(f)重复步骤（c)-(e);以及任选地，使步骤（c)的微生物暴露于低pH 条件下。在一些实施例中，步骤（c)-(e)被重复至少10次、至少20次、至少30次、至少40 次、至少50次、至少100次、或更多次。 本专利技术还涉及用于生产丁醇的方法，所述方法包括：(a)提供产丁醇菌；(b)使所 述产丁醇菌与一种或多种碳源在其中丁醇以有效收率被生产的条件下接触；（c)收集所述 产丁醇菌；（d)回收丁醇；（e)使步骤（c)的所收集的产丁醇菌与一种或多种碳源在其中丁 醇以有效收率被生产的条件下接触，并且其中所述有效收率是步骤（b)的有效收率的至少 约90% ;(f)重复步骤（c)-(e);以及任选地，使步骤（c)的所收集的产丁醇菌暴露于低pH 条件下。在一些实施例中，步骤（c)的所收集的产丁醇菌在至少约0.3%的丁醇的存在下 被暴露于小于或等于约2.0的pH的条件下至少约一小时。在一些实施例中，步骤（d)的丁 醇以至少约6g/L的浓度被回收。在一些实施例中，丁醇在步骤（e)中以一定有效收率被生 产，所述有效收率为步骤（b)中有效收率的至少约99%。在一些实施例中，步骤（c)-(e)被 重复至少10次、至少20次、至少30次、至少40次、至少50次、至少100次、或更多次。 本专利技术还涉及用于改善细胞活力和生产能力的方法，包括（a)收集来自醇发酵的 微生物；以及（b)使所述微生物与富含营养物质的培养基接触。本专利技术涉及用于改善细胞 活力和生产能力的方法，所述方法包括（a)收集来自醇发酵的微生物；(b)使所述微生物暴 露于本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于制备丁醇的方法，其包括：(a)提供产丁醇菌，(b)使所述产丁醇菌与一种或多种碳底物在其中丁醇以有效收率被生产的条件下接触；(c)收集所述产丁醇菌；(d)以至少约6g/L的浓度回收丁醇；(e)使(c)的所收集的产丁醇菌与一种或多种碳底物在其中丁醇以有效收率被生产的条件下接触，并且其中所述有效收率为(b)的有效收率的至少约90％；(f)重复步骤(c)‑(e)；以及，任选地使(c)的所收集的产丁醇菌在至少约0.3％的丁醇的存在下暴露于pH小于或等于约2.0的条件下至少约1小时。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B布哈德拉，R布哈拉，AL克鲁科伯格，V纳加拉詹，R帕特奈克，W苏，
申请(专利权)人：布特马斯先进生物燃料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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