微生物的脂肪二醇产生制造技术

本公开涉及脂肪二醇以及用于产生其的重组微生物。更具体地说，本公开涉及经工程化以经由发酵产生脂肪二醇的重组微生物。进一步涵盖一种使用所述微生物从简单碳源产生脂肪二醇的方法。醇的方法。醇的方法。

【技术实现步骤摘要】
微生物的脂肪二醇产生
[0001]本申请是进入中国国家阶段日期为2017年2月17日、申请号为201580044132.7的申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2014年7月18日提交的美国临时申请No.62/026,573的权益，所述临时申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。
[0004]序列表
[0005]本申请包含序列表，其已经呈ASCII格式电子递交并以引用的方式整体并入本文中。所述ASCII拷贝于2015年7月17日创建，命名为LS00052PCT_SL.txt且大小是50,064个字节。
专利

[0006]本公开涉及脂肪二醇及其产生方法。本文中，本公开涉及经工程化以经由发酵产生脂肪二醇的重组微生物。进一步涵盖一种使用微生物从简单碳源产生脂肪二醇的方法。
[0007]专利技术背景
[0008]脂肪醇作为工业试剂和工艺的组分具有许多商业用途，特别是在清洁剂和表面活性剂的生产中。它们用作化妆品和食品中的乳化剂、软化剂和增稠剂，以及作为工业溶剂和增塑剂。脂肪醇可以从石油化学或油脂化学来源的原料产生。石油化学品是来源于石油的化学产品。油脂化学品是来源于例如植物脂肪和动物脂肪等天然来源的精炼油。
[0009]用于制造脂肪醇的化学途径是能量密集和高环境成本的，并需要使用危险的试剂。举例来说，乙烯可以使用三乙基铝寡聚，接着空气氧化。此方法产生偶数脂肪醇并称为齐格勒法(Ziegler process)。或者，乙烯可以寡聚，得到烯烃混合物，接着对烯烃进行加氢甲酰化，得到奇数醛，随后对奇数醛进行氢化，得到脂肪醇。在另一化学方法中，烯烃产品转变成脂肪醛，然后转变成脂肪醇。所述烯烃产品通过壳牌高碳烯烃法(Shell higher olefin process)制备，此法在1977年由Royal Dutch Shell商业化(例如每年生产大约超过一百万吨烯烃)。
[0010]用于制造脂肪醇的天然途径虽然被视为是绿色方法，但与化学途径相比仍然成本高。传统上，脂肪醇来源于脂肪酸酯或蜡酯，脂肪酸酯或蜡酯最初是从鲸的鲸油提取，后来从牛脂(例如来自牛肉或羊羔的动物脂肪)提取。蜡酯的一种替代植物来源是西蒙德木植物(jojoba plant)。今天，脂肪醇还可以从例如菜籽油、芥籽油、椰子油或棕榈油等油脂化学来源的原料(例如精炼植物油)产生。此类植物油主要是由含有经三种脂肪酸(FA)酯化的甘油的三酰基甘油(TAG)构成。植物油的多样用途依赖于TAG的FA组成。举例来说，肥皂生产需要高比例的月桂酸(12:0)，而推荐将富含油酸的油(18:1)用于烹饪。可以对TAG进行酯交换反应，得到酯，随后将酯氢化成脂肪醇。虽然牛脂通常是C
16
‑
C
18
，但来自植物来源的链长更可变(例如C6‑
C
24
)。长链醇(例如C
20
‑
C
22
)可以从菜籽或芥菜籽获得，而中值脂肪醇(例如C
12
‑
C
14
)可以从椰子或棕榈油获得。椰子和棕榈油富含月桂酸(C
12
)和肉豆蔻酸(C
14
)。因为2000年欧洲爆发了牛海绵状脑病(即疯牛病)，所以牛脂通常被来源于棕榈油和豆油的植物油脂
肪酸代替。
[0011]脂肪二醇或脂肪族二醇是脂肪醇的实例，且可以经由化学方法产生。举例来说，1,3
‑
二醇可以由乙烯和羧酰氯化物合成(参见例如Kirchanov等人(1981)Translation from Izvestiya Akademii Nauk SSSR,Seriya Khimicheskaya 4:909
‑
911)。1,3
‑
二醇还可以通过α,β
‑
不饱和酮和醛的水合来制备，其中所得酮
‑
醇氢化。1,3
‑
二醇的另一化学合成包括环氧化物的加氢甲酰化，接着醛氢化(例如由环氧乙烷制备1,3
‑
丙二醇)。1,3
‑
二醇的更专门途径包括烯烃与甲醛之间的反应以及β
‑
羟基酮的使用。1,3
‑
二醇已经可用作食品添加剂(参见例如美国专利No.3,806,615)。1,3
‑
二羟基构型使得这些化学实体无毒性。
[0012]1,3
‑
二醇是双官能的，且可以用作其它分子之间的连接分子，例如在聚合物的产生中。举例来说，1,3
‑
丙二醇用作聚合物产生中的单体。1,3脂肪二醇还可以用作表面活性剂的前驱物，例如“Gemini”表面活性剂，其中两个醇部分经化学改性(例如乙氧基化、糖基化、硫酸化等等)。1,3脂肪二醇的3
‑
羟基部分也是手性的，这使得1,3脂肪二醇适用作产生例如单体、药物、营养品、杀虫剂、除草剂、香精、香料、溶剂等手性重要的化合物的合成子。
[0013]因为脂肪二醇是工业试剂和工艺的重要组分，所以希望足够大量地生产它们，以满足工业需求，同时维持较低的对环境的影响。本专利技术解决了此需求。
专利技术概要
[0014]本公开的一方面提供一种重组微生物，其在具有简单碳源的发酵肉汤中生长时产生1,3脂肪二醇，所述微生物包括编码具有硫酯酶(EC 3.1.2.
‑
、EC 3.1.1.5或EC 3.1.2.14)活性和羧酸还原酶(EC 6.2.1.3或EC 1.2.1.42)活性的多肽的核酸序列。在一方面，1,3脂肪二醇在体内产生。在另一方面，1,3脂肪二醇包括但不限于C
5 1,3脂肪二醇、C
6 1,3脂肪二醇、C
7 1,3脂肪二醇、C
8 1,3脂肪二醇、C
9 1,3脂肪二醇、C
10 1,3脂肪二醇、C
11 1,3脂肪二醇、C
12 1,3脂肪二醇、C
13 1,3脂肪二醇、C
14 1,3脂肪二醇、C
15 1,3脂肪二醇、C
16 1,3脂肪二醇、C
17 1,3脂肪二醇、C
18 1,3脂肪二醇以及C
19 1,3脂肪二醇。在又一方面，简单碳源来源于可再生原料。在一个实施方案中，本公开提供一种重组微生物，其中所述微生物包括编码具有硫酯酶(EC 3.1.2.
‑
、EC 3.1.1.5或EC 3.1.2.14)活性和羧酸还原酶(EC 6.2.1.3或EC 1.2.1.42)活性的多肽的核酸序列，且其中当在具有简单碳源的发酵肉汤中生长时所述微生物产生1,3脂肪二醇。在另一个实施方案中，核酸序列是外源性的。在另一个实施方案中，核酸序列包括一个或多个核酸序列。
[0015]本公开的另一方面提供一种重组微生物，其在具有简单碳源的发酵肉汤中生长时产生1,3脂肪二醇，所述微生物包括经工程化以表达编码具有硫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重组微生物，其在具有简单碳源的发酵肉汤中生长时产生1,3脂肪二醇，所述微生物经工程化以表达编码包含以下的多肽的核酸序列：(a)硫酯酶，其中该硫酯酶是fatB1；以及(b)羧酸还原酶。2.如权利要求1所述的重组微生物，其中所述1,3脂肪二醇在体内产生。3.如权利要求1所述的重组微生物，其中所述1,3脂肪二醇选自由以下组成的群组：C
5 1,3脂肪二醇、C
6 1,3脂肪二醇、C
7 1,3脂肪二醇、C
8 1,3脂肪二醇、C
9 1,3脂肪二醇、C
10 1,3脂肪二醇、C
11 1,3脂肪二醇、C
12 1,3脂肪二醇、C
13 1,3脂肪二醇、C
14 1,3脂肪二醇、C
15 1,3脂肪二醇、C
16 1,3脂肪二醇、C
17 1,3脂肪二醇、C
18 1,3脂肪二醇以及C
19 1,3脂肪二醇。4.如权利要求1所述的重组微生物，其进一步表达编码包含醇脱氢酶的多肽的核酸序列。5.如权利要求1所述的重组微生物，其中所述简单碳源来源于可再生原料。6.如权利要求1所述的重组微生物，其中所述羧酸还原酶是carB。7.如权利要求4所述的重组微生物，其中所述醇脱氢酶是alrA。8.一种细胞培养物，其包含根据权利要求1至7中任一项所述的微生物。9.如权利要求8所述的细胞培养物，其中所述细胞培养物产生1,3脂肪二醇。10.如权利要求9所述的细胞培养物，其中所述1,3脂肪二醇选自由以下组成的群组：C
5 1,3脂肪二醇、C
6 1,3脂肪二醇、C
7 1,3脂肪二醇、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：基因组股份公司，
类型：发明
国别省市：