适合于纤维素和淀粉生物质的转化的解糖热纤维素菌属的极端嗜热细菌制造技术

本文所提供的技术涉及属于解糖热纤维素菌属的新颖分离纤维素分解极端嗜热细菌细胞、其突变体、分离菌株、微生物培养物和微生物组合物。新颖细菌尤其适合于从不限于纤维素材料的任何碳源产生例如乳酸的发酵产物，但特别可用于转化如木质纤维素生物质和/或含有淀粉的生物质的纤维素生物质。生物质的纤维素生物质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适合于纤维素和淀粉生物质的转化的解糖热纤维素菌属的极端嗜热细菌


[0001]本公开涉及属于解糖热纤维素菌(Caldicellulosiruptor)属的新颖分离纤维素分解极端嗜热细菌细胞、其突变体、分离菌株、微生物培养物和微生物组合物。新颖细菌尤其适合于从不限于纤维素材料的任何碳源产生例如乳酸的发酵产物，但特别可用于转化如木质纤维素生物质和/或含有淀粉的生物质的纤维素生物质。

技术介绍

[0002]在许多应用中以大量产生、加工和使用各种碳水化合物，如(例如呈纤维形式的)纤维素和木质纤维素材料。通常，这种材料使用一次，且接着作为废料丢弃，或简单地视为废料，例如污水、甘蔗渣、锯末和秸秆。
[0003]一般来说，发酵产物通过将碳基生物质(如含淀粉材料)通过液化和糖化降解为可发酵糖，随后使用发酵生物体将糖直接或间接转化成所需发酵产物来产生。
[0004]然而，产生发酵产物(例如乙醇和乳酸)的行业正面临将产生过程从发酵相对容易转化但昂贵的淀粉材料转向复杂但便宜的纤维素废物或木质纤维素生物质(例如植物生物质)的挑战。r/>[0005]通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种解糖热纤维素菌种(Caldicellulosiruptor sp)属的分离菌株，其中所述菌株选自以下组成的组：具有DSMZ登录号33496的解糖热纤维素菌种BluConL70、具有DSMZ登录号33252的解糖热纤维素菌种BluConL60、具有DSMZ登录号33485的解糖热纤维素菌种BluCon085、具有DSMZ登录号33470的解糖热纤维素菌种BluCon052、具有DSMZ登录号33095的解糖热纤维素菌种BluCon006、解糖热纤维素菌种BluCon014(DSMZ登录号33096)和解糖热纤维素菌种BluCon016(DSMZ登录号33097)、由其衍生的微生物、其后代或突变体，其中所述其突变体保留BluCon0L70、BluConL60、BluCon085、BluCon052、BluCon006、BluCon014和/或BluCon016的特性。2.根据权利要求1所述的分离菌株，其中所述菌株能够在包括木质纤维素生物质和/或含有淀粉的生物质的培养基中生长，特定来说，其中所述菌株为纤维素分解和淀粉分解的。3.根据权利要求2所述的分离菌株，其中所述木质纤维素生物质选自以下组成的组：草、柳枝稷、帘线草、黑麦草、金丝雀草、混合草原草、芒草、制糖残渣、甘蔗渣、甘蔗秆、农业废物、稻草、稻壳、大麦秆、玉米芯、谷类秆、小麦秆、油菜秆、燕麦秆、燕麦壳、玉米纤维、秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、棉秆、林业废物、回收木浆纤维、造纸污泥、锯末、硬木和软木。4.根据权利要求2到3中任一项所述的分离菌株，其中所述含有淀粉的生物质包括含淀粉植物材料。5.根据权利要求2到4中任一项所述的分离菌株，其中所述含有淀粉的生物质为玉米(玉蜀黍)、小麦、豌豆、大麦、木薯、高粱、黑麦、马铃薯或其任何组合。6.根据权利要求2到5中任一项所述的分离菌株，其中所述含有淀粉的生物质为马铃薯、马铃薯的部分和/或含马铃薯材料。7.根据权利要求2到6中任一项所述的分离菌株，其中所述含有淀粉的生物质为含淀粉材料为玉米、玉米的部分和/或含玉米材料。8.根据权利要求2到7中任一项所述的分离菌株，其中所述含有淀粉的生物质为豌豆、豌豆的部分和/或含豌豆材料。9.根据权利要求2到8中任一项所述的分离菌株，其中所述木质纤维素生物质材料和/或含有淀粉的生物质经受机械和/或热化学和/或生物化学预处理。10.根据权利要求9所述的分离菌株，其中预处理木质纤维素生物质材料和/或含有淀粉的生物质包括使所述木质纤维素生物质暴露于蒸汽处理。11.根据权利要求9到10中任一项所述的分离菌株，其中预处理所述木质纤维素生物质和/或所述含有淀粉的生物质包括在突然释放压力的情况下在热和压力下机械粉碎和用亚硫酸或其酸酐后续处理。12.根据权利要求9到11中任一项所述的分离菌株，其中预处理所述木质纤维素生物质和/或所述含有淀粉的生物质包括研磨所述木质纤维素生物质。13.根据权利要求9到12中任一项所述的分离菌株，其中另外用酶、优选地用纤维素和半纤维素降解酶预处理所述木质纤维素生物质和/或所述含有淀粉的生物质。14.根据权利要求1到13中任一项所述的分离菌株，其中所述菌株能够产生选自酸、醇和氢组成的组的发酵产物。15.根据权利要求14所述的分离菌株，其中所述酸选自以下组成的组：乳酸、丙酸、乙酸、丁二酸、苹果酸、丁酸和甲酸。
16.根据权利要求15所述的分离菌株，其中所述酸为乳酸或其盐或酯。17.根据权利要求16所述的分离菌株，其中所述乳酸为L
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乳酸或D
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乳酸，或D
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乳酸和L
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乳酸的外消旋混合物。18.根据前述权利要求中任一项所述的分离菌株，其中一种或多种基因已插入、缺失或基本上失活。19.根据前述权利要求中任一项所述的分离菌株，所述分离菌株为BluConL70(DSMZ登录号33095)或其突变体，其中所述其突变体保留BluCon0L70的特性。20.根据前述权利要求中任一项所述的分离菌株，所述分离菌株为BluConL60(DSMZ登录号33096)或其突变体，其中所述其突变体保留BluConL60的特性。21.根据前述权利要求中任一项所述的分离菌株，所述分离菌株为BluCon085(DSMZ登录号33097)或其突变体，其中所述其突变体保留BluCon085的特性。22.根据前述权利要求中任一项所述的分离菌株，所述分离菌株为BluCon052(DSMZ登录号33097)或其突变体，其中所述其突变体保留BluCon052的特性。23.根据前述权利要求中任一项所述的分离菌株，所述分离菌株为BluCon006(DSMZ登录号33095)或其突变体，其中所述其突变体保留BluCon006的特性。24.根据前述权利要求中任一项所述的分离菌株，所述分离菌株为BluCon014(DSMZ登录号33096)或其突变体，其中所述其突变体保留BluCon014的特性。25.根据前述权利要求中任一项所述的分离菌株，所述分离菌株为BluCon016(DSMZ登录号33097)或其突变体，其中所述其突变体保留BluCon016的特性。26.根据前述权利要求中任一项所述的分离菌株，具有以下特征中的一个或多个：a)其为解糖热纤维素菌属的微生物b)其为糖分解解糖热纤维素菌种的微生物；c)在DNA
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DNA杂交测定中，其展示与根据权利要求1所述的菌株中的一个的至少80％、优选地至少90％、至少95％、更优选地至少98％、最优选地至少99％且最优选地至少99,9％的DNA
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DNA相关性且具有与所述菌株中的一个相同的特性；和/或d)其显示与在权利要求1中列出的所述菌株中的一个的至少98％、优选地至少99％、至少99,5％或至少99,7％、更优选地99,99％的16S rDNA基因序列相似性的水平且具有与所述菌株中的一个相同的特性；和/或e)其能够在高于70℃、尤其是高于72℃的温度条件下存活和/或生长和/或产生乳酸或其盐或酯。27.一种用于转化木质纤维素生物质和/或含有淀粉的生物质的组合物，包括根据权利要求1到26中任一项所述的菌株。28.一种微生物培养物，包括根据权利要求1到26中任一项所述的菌株。29.根据权利要求28所述的微生物培养物用于生产乳酸、其盐或酯的用途。30.一种用于将木质纤维素生物质和/或含有淀粉的生物质转化为羧酸的方法，包括以下步骤：在初始温度和初始pH下使所述木质纤维素生物质和/或所述含有淀粉的生物质与微生物培养物接触一段时间，由此产生一定量的羧酸；其中所述微生物培养物包括解糖热纤维素菌属的极端嗜热细菌菌株，其中所述菌株选自以下组成的组：具有DSMZ登录号33496的解糖热纤维素菌种BluConL70、具有DSMZ登录号33252的解糖热纤维素菌种BluConL60、具
有DSMZ登录号33485的解糖热纤维素菌种BluCon085、具有DSMZ登录号33470的解糖热纤维素菌种BluCon052、具有DSMZ登录号33095的解糖热纤维素菌种BluCon006、解糖热纤维素菌种BluCon014(DSMZ登录号33096)和解糖热纤维素菌种BluCon016(DSMZ登录号33097)、由其衍生的微生物、其后代或突变体，其中所述其突变体保留BluCon0L70、BluConL60、BluCon085、BluCon052、BluCon006、BluCon014和/或BluCon016的特性。31.根据权利要求30所述的方法，其中所述一段时间为10小时到300小时。32.根据权利要求30到31中任一项所述的方法，其中所述一段时间在40小时到300小时之间，特定来说在60小时到300小时之间，特定来说在90小时到300小时之间。33.根据权利要求30到32中任一项所述的方法，其中所述初始温度在55℃与80℃之间、任选地在72℃与78℃之间的范围内。34.根据权利要求30到33中任一项所述的方法，其中所述初始pH在5与9之间，任选地在6与8之间。35.根据权利要求30到34中任一项所述的方法，其中用NaOH或CA(OH)2调节pH。36.根据权利要求30到35中任一项所述的方法，其中所述羧酸为乳酸和/或其盐或酯。37.根据权利要求30到36中任一项所述的方法，其中所述木质纤维素生物质选自以下组成的组：草、柳枝稷、帘线草、黑麦草、金丝雀草、混合草原草、芒草、制糖残渣、甘蔗渣、甘蔗秆、农业废物、稻草、稻壳、大麦秆、玉米芯、谷类秆、小麦秆、油菜秆、燕麦秆、燕麦壳、玉米纤维、秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、林业废物、回收木浆纤维、造纸污泥、锯末、硬木和软木、甜菜压泥、棉秆、香蕉叶和通过食品厂加工获得的木质纤维素生物质。38.根据权利要求30到37中任一项所述的方法，其中所述木质纤维素生物质选自以下组成的组：玉米秸秆、甘蔗渣、棉秆、柳枝稷和。39.根据权利要求30到38中任一项所述的方法，其中所述木质纤维素生物质为草或多年生草，任选地为芒草。40.根据权利要求30到39中任一项所述的方法，其中所述含有淀粉的生物质为玉米(玉蜀黍)、小麦、豌豆、大麦、木薯、高粱、黑麦、马铃薯或其任何组合。41.根据权利要求30到40中任一项所述的方法，其中所述含有淀粉的生物质为马铃薯、马铃薯的部分和/或含马铃薯材料。42.根据权利要求30到40中任一项所述的方法，其中所述含有淀粉的生物质为玉米、玉米的部分和/或含玉米材料。43.根据权利要求30到40中任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：布鲁克生物科技公司，
类型：发明
国别省市：