描述了用于生产烃化合物的发酵方法，所述方法包括在液体发酵培养基中培养生物，其中所述生物通过酶促途径生产想要的烃化合物，所述酶促途径包含蒸发到气相中的中间物并且其中将所述中间物从气相回收并且再引入到液体发酵培养基中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 本专利技术涉及用于生产烃化合物的发酵方法，所述方法包括在液体发酵培养基中培 养生物，其中所述生物通过酶促途径生产想要的烃化合物，所述酶促途径包含蒸发到气相 中的中间物并且其中所述中间物从气相回收并且再引入到液体发酵培养基中。 发酵方法在多种化合物的供应中起重要作用并且通常构成化学方法的重要备选 方法。因为发酵方法的运行成本可以是巨大的，对提供更加有成本效益的方法有不断的需 求。降低运行成本的尝试包括，例如，开发使用显示降低的能量消耗的代谢途径用于生产想 要的化合物的重组微生物，开发具有较高活性的酶，增加底物转化效率，使用较便宜的底物 等。在过去十年中，在发酵方法的帮助下生产具有工业兴趣（例如作为生物燃料或作为聚 合物的组分）的烃类化合物的尝试已经增加并且同时已经描述了用于在微生物中生产此 类化合物的多种酶促反应。相应的发酵方法的开发通常涉及其本身的问题因为其通常使用 涉及不寻常酶促转化的完全新的代谢途径。 本专利技术通过提供如权利要求中所描述的实施方案解决了对提供用于生产烃化合 物的的需求。 特别地，本专利技术涉及用于生产烃化合物的发酵方法，所述方法包括在液体发酵培 养基中培养生物，其中所述生物通过酶促途径生产想要的烃化合物，所述酶促途径包含蒸 发到气相中的中间物并且其中所述中间物从气相回收并且再引入到液体发酵培养基中。 根据本专利技术的方法解决了当发酵过程利用了涉及中间物的代谢途径时遇到的问 题，所述中间物由于其化学和物理性质，在所选择的发酵条件下具有逸入发酵装置的气相 的倾向。这在一方面导致底物的不充分利用并且在另一方面其减少了发酵培养基中或生物 本身中的中间物的量，导致使用此中间物作为底物的各个酶对中间物的较低的周转。这将 导致整个过程的整体效率降低，由于中间物的泄露和由于位于中间物下游的代谢途径的效 力降低。 通过从所述气相回收蒸发到气相中的中间物并将其再引入到发酵中，根据本专利技术 的方法允许对中间物渗漏的补偿并且保持中间物高浓度。保持中间物的高浓度是有利的， 因为其确保了转化中间物的酶是饱和的并且显示高周转率。因此，从气相中回收中间物允 许增强发酵方法的总体生产力。 如本专利技术中所用的术语"发酵方法"涉及包括使用培养的细胞转化有机化合物的 方法。 在根据本专利技术的发酵方法中使用的生物特征在于其通过酶促途径生产想要的烃 化合物，即其通过酶促反应将有机化合物转化为想要的烃产物来生产想要的烃化合物。 优选地，待生产的烃是选自IA类别易燃液体的化合物（即，具有低于 73° F (22. 8°C )的闪点和低于100° F (37. 8°C )的沸点的化合物），选自IB类别易燃液 体的化合物（即，具有低于73° F(22.8°C )的闪点和大于或等于100° F(37.8°C )的沸 点的化合物），选自1C类别易燃液体的化合物（即，具有大于或等于73° F(22.8°C)和 低于100° F(37.8°C )的闪点的化合物），或选自II类可燃烧液体的化合物（即，具有大 于或等于100° F(37.8°C)和低于140° F(60°C)的闪点的化合物），如U.S.National Fire Protection Association 的出版物"NFPA 30, Flammable and Combustible Liquids Code，2012版"中所定义（包括其中提供的闪点和沸点的定义）。更优选地，烃是选自IA类 别易燃液体、IB类别易燃液体，或1C类别易燃液体的化合物。 烃可以是，例如，烯，并且优选是以下式（I)的C2_8烯： 其中R1、!?2、!?3和R 4彼此独立地选自氢、Cm烷基或C2_6烯基，条件是式（I)的化合 物中碳原子的总数是2至8的整数，并且优选地2至6的整数（即，2、3、4、5或6)。 优选地，烃是选自乙烯、丙烯、丁烯（例如，异丁烯、1-丁烯或2-丁烯）、戊烯、己 烯、庚烯、辛烯（例如，1-辛烯）、丁二烯（例如，1，3-丁二烯）、戊二烯（例如，异戊二烯或 2-甲基-1，3- 丁二烯）、己二烯（例如，2, 3-二甲基-1，3-丁二烯）、庚二烯、或辛二烯的烯。 更优选地，烃是乙烯、丙烯、异丁烯、1- 丁烯、2- 丁烯（例如，顺-2- 丁烯、反-2- 丁烯或其混 合物）、1，3-丁二烯，或异戊二烯的烯。 特别优选的产物是异丁烯、1，3-丁二烯、异戊二烯（2-甲基-1，3-丁二烯）或丙 烯。 甚至更优选地，烃是异丁烯或1，3-丁二烯，并且最优选地其为异丁烯。 如本文所用，术语"烃"指这样的化合物，其由碳原子和氢原子组成并且可以是饱 和的或不饱和的、直链的、分枝的或环状、非环状或芳香族的。 术语"烯"指不饱和的脂肪族（即，非芳族）非环烃，其可以为直链的或分枝的并 且包含至少一个（例如，一或二个）碳碳双键然而其不包含任何碳碳三键。"C 2_8烯"指具 有2至8个碳原子的烯。此定义中也特别包括具有两个碳碳双键的烯（即，二烯），诸如， 例如，1，3- 丁二烯或异戊二烯。 术语"烷基"指单价饱和的脂肪族非环烃基团（即由碳原子和氢原子组成的基 团），其可为直链的或分枝的并且不包含任何碳碳双键或任何碳碳三键。 术语"烯基"指单价不饱和的脂肪族非环烃基团，其可为直链的或分枝的并且包含 至少一个碳碳双键然而其不包含任何碳碳三键。 在根据本专利技术的发酵方法中使用的生物特征还在于导致想要的产物的酶促途径 包含蒸发到气相中的中间物。在本专利技术的范围内这意为在所选择的发酵条件下中间物倾 向于穿过液相进入气相并因此在液相中酶促转化不再能够获得显著量。此类发酵条件优 选地包括在液体，水性发酵培养基中培养生物。"水性的"优选地意为发酵培养基含有至少 90vol. %水、更优选至少95%和甚至更优选100%作为溶剂。更优选地以这样的方式选择 培养条件使得温度在25°C和45°C之间、甚至更优选在30°C和37°C之间，并且绝对压力保持 在1巴和15巴之间、优选地1. 2和5巴之间。 在发酵过程中蒸发到气相中的中间物也在本专利技术的范围内称为易挥发的。 在优选的实施方案中，蒸发到气相中的中间物意为中间物，当作为纯净化合物和/ 或中间物的任何可能的化合物-水共沸物存在时，在1. 013巴时具有低于120°C的表观沸点 或在25°C在水中无限稀释时化合物的表观蒸汽压大于10毫巴，所述化合物的表观蒸汽压 定义为纯组分蒸汽压乘以无限水稀释时水-中间物活度系数。 甚至更优选地，蒸发到气相中的中间物意为中间物当作为纯净化合物和/或中间 物的任何可能的化合物-水共沸物存在时，在1. 013巴时具有低于100 °C的表观沸点或在 25°C在水中无限稀释时化合物的表观蒸汽压大于50毫巴，所述化合物的表观蒸汽压定义 为纯组分蒸汽压乘以无限水稀释时水-中间物活度系数。 中间物可以为这样的任何化合物，其作为通往想要的产物的酶促途径中的中间物 出现并且在所选择的发酵条件下蒸发到气相中，并且因此在这些条件下其可以称为易挥发 的。应理解术语"中间物"也涵盖如上所定义的和如下更详细描述的两种或多种中间物的 混合物。 此类中间物的实例是氧化的有机化合物，特别是选自醛类、酮类和醇类的化合 物。优选的实例选自乙醛、乙醇、丙酮、丙醛、丙-1-醇、丙-2-醇、丁本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于生产烃化合物的发酵方法，所述方法包括在液体发酵培养基中培养生物，其中所述生物通过酶促途径生产想要的烃化合物，所述酶促途径包含蒸发到气相中的中间物并且其中将所述中间物从气相回收并且再引入到液体发酵培养基中。
【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：R·布克莱斯，
申请(专利权)人：环球生物能源公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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