提供了源自微生物(如化能自养型微生物)的蛋白质水解物组合物，以及制备和使用所述蛋白质水解物组合物的方法。所述蛋白质水解物组合物可通过固定来自生物来源或大气来源的二氧化碳可持续地产生。所述蛋白质水解物组合物可用于补充培养基以用于动物细胞的无血清培养以及用于使其它类型的细胞如益生菌和乳酸菌生长。因此，本公开提供了用于培养细胞以用于药物和营养食品应用以及作为食物成分或产品供人消耗的可持续人道方法。品供人消耗的可持续人道方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微生物来源的蛋白质水解物以及其制备方法和用途
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年1月24日提交的美国临时申请号62/965,303的权益，所述临时申请以引用的方式整体并入本文。
专利
[0003]本公开涉及由生物来源产生的蛋白质水解物以及制造所述蛋白质水解物的方法的领域。特别地，本公开涉及来自可再生来源的蛋白质水解物产生，如被设计用于捕获二氧化碳排放物的生物过程和其它废碳转化或转移过程。本公开涉及使用蛋白质水解物来支持其它微生物或单细胞，包括益生菌微生物、真核细胞和产生维生素的细胞的生长。本公开还涉及用于生产肉样产品的细胞培养方法，包括培养动物细胞，例如，使用不含动物组分的培养基生产人造肉。
技术介绍
[0004]各种细胞培养系统用于产生有用的生物产品，包括小生物分子、治疗性抗体和基于细胞的疗法。工业发酵通常在可产生更高水平的生物质或发酵来源的产品的半限定和复杂培养基中进行。可向发酵培养基中添加粗制和未鉴定的添加剂，如蛋白胨、蛋白质水解物、酵母提取物、生长因子等，以提供广谱营养物。在微生物培养基中包含动物来源的材料有着悠久的历史。传统上，用于培养动物细胞的培养基掺入了动物血清或动物来源的蛋白质水解物，以维持和促进细胞生长。例如，动物血清提供营养物、激素、生长和附着因子、微量元素(如铁)、缓冲能力、针对活性氧物质和机械剪切的保护以及各种其它有益因素。动物蛋白质水解物充当氮源并提供肽和/或氨基酸和维生素。
[0005]蛋白质水解物对细胞培养物(如动物细胞培养物或乳酸菌(LAB)培养物)生长的有益作用是众所周知的，并且它们已作为有用的细胞培养添加剂使用了数十年。LAB合成氨基酸的能力有限，并且依赖于氨基酸和肽的外源性来源。因此，提供生物化学氮源(例如，蛋白质、肽和氨基酸)对于LAB培养物的生长至关重要。氨基酸的典型来源是在乳和其它水解蛋白质中发现的肽。已知来自不同来源的蛋白质水解物对各种LAB菌株具有不同的影响，其中一些支持生物体的生长，并且另一些诱导特定类型的氨基酸代谢。据报告，已成功用于LAB发酵的不同商业蛋白质水解物产品包括N
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Z胺、Hy
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Case、Hy
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Soy、Edamin和N
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[0006]胰蛋白胨(通过蛋白酶胰蛋白酶消化酪蛋白或酪蛋白的胰酶消化物)是实验室和发酵培养基中用于使野生型和经遗传修饰的微生物生长的常见成分。重组DNA技术的出现及其纳入生物制药产品的制造和生产中导致了对含有动物来源的组分的培养基的需求增加。
[0007]提供寡肽和游离氨基酸的蛋白质水解物广泛用于动物细胞培养中，以用于产生例如治疗性蛋白质。据报告，它们可增加细胞密度并产生更高产量的蛋白质产物。许多商业制造的产品(如人生长激素、抗生素、胰岛素等)是由在源自牛来源的营养物和培养基组分上生长的重组菌株生产的。
[0008]存在许多不同类型的由从蔬菜到肉和乳范围内的多种来源生产的市售水解蛋白质。来源的实例包括酪蛋白、乳清蛋白、脱脂乳、乳和乳清蛋白分离物和浓缩物、乳白蛋白、肉和动物组织、胶原蛋白、明胶、玉米、棉籽、豆粕、大豆蛋白分离物和浓缩物。这些材料中的一些是其它过程的副产品并且是高度可变的。在其它情况下，虽然特定来源的蛋白质(例如，酪蛋白和乳清)可具有相当恒定的氨基酸组成，但是来自同一来源的各种蛋白质水解物仍然能够在肽和氨基酸谱中具有显著变化。此外，不同的蛋白质来源(如酪蛋白、肉、明胶和大豆等)的总氨基酸组成和蛋白质结构也各不相同。乳制品水解物富含诸如Glu、Ile、Leu、Val和Met的氨基酸，而肉/大豆水解物在Arg、Cys、Gly和Pro方面相对更丰富。
[0009]动物来源的水解物在历史上被用作细胞培养营养物添加剂，以用于生产药物如疫苗和生物制品，包括乳白蛋白水解物、酪蛋白水解物和primatone。然而，这种动物来源的生长补充剂具有缺点。血清和蛋白质水解物的组成不明确，并且血清的供应容易出现批次间差异。由于其动物来源，血清具有被外来因子和污染物(如朊病毒)污染的风险。这是从细胞培养过程中消除血清的主要动机。生物制药行业和监管机构对朊病毒的担忧(如来自于使用动物来源的组分的传染性海绵状脑病(TSE)和其它外来因子(如病毒和支原体))促使从培养基中消除动物来源的组分。随着牛海绵状脑病(BSE)的出现以及随之而来的食品与药品管理局(FDA)法规的增加，正在努力从发酵培养基中消除牛来源的材料。血清的生产成本也很高。其它因素，如血清可用性、血清蛋白酶对靶分子的降解、对下游产品纯化复杂性的影响、潜在免疫原性和其它血清相关的伪影，也是值得关注的。此外，越来越关注使用人道和可持续的方法来制造生物产品。例如，对不含动物成分的(animal
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free)可持续的培养肉制品的方法越来越感兴趣。
[0010]传统上，哺乳动物细胞通常需要本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产用于培养微生物或细胞的培养基的方法，所述包括：培养第一微生物，由此产生生物质；加工由所述第一经培养的微生物产生的生物质以产生蛋白质水解物组合物；以及将所述蛋白质水解物组合物添加至用于包含第二微生物或细胞的第二培养物的培养基中，其中所述蛋白质水解物组合物充当所述第二微生物或细胞的生长的营养物来源。2.如权利要求1所述的方法，其中所述加工包括用高温、高压和蛋白酶中的一种或多种处理所述生物质。3.如权利要求1所述的方法，其中所述加工包括升高包含所述生物质的悬浮液的pH。4.如权利要求1所述的方法，其中所述加工包括降低包含所述生物质的悬浮液的pH。5.如权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质水解物组合物包含聚羟基链烷酸酯(PHA)。6.如权利要求5所述的方法，其中所述PHA包括聚羟基丁酸酯(PHB)。7.如权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质水解物组合物包含维生素。8.如权利要求7所述的方法，其中所述维生素包括维生素B1、维生素B2和维生素B
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中的一种或多种。9.如权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质水解物组合物的总有机物含量富含蛋白质、肽和/或氨基酸。10.如权利要求1所述的方法，其中所述第二培养物包含动物细胞。11.如权利要求10所述的方法，其中用于动物细胞的所述培养基是无血清培养基。12.如权利要求11所述的方法，其中用于动物细胞的所述培养基是不含动物组分的培养基。13.如权利要求10所述的方法，其中所述蛋白质水解物组合物充当用于培养重组动物细胞的补充剂。14.如权利要求10所述的方法，其中所述蛋白质水解物组合物充当用于培养肉的补充剂。15.如权利要求1所述的方法，其中所述第一微生物是化能自养型微生物，并且其中培养所述第一微生物包括在自养条件下培养所述化能自养型微生物。16.如权利要求15所述的方法，其中所述自养条件包括提供气态基质以使所述化能自养型微生物生长。17.如权利要求16所述的方法，其中所述气态基质包含CO2、CO和CH4中的一种或多种作为碳源。18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述气态基质包含H2、CO和CH4中的一种或多种作为电子供体。19.如权利要求16所述的方法，其中所述气态基质包含热解气、发生炉气、合成气、天然气或沼气。20.如权利要求15所述的方法，其中所述化能自养型微生物是氢氧混合气微生物。21.如权利要求20所述的方法，其中所述化能自养型微生物选自以下中的一种或多种：产液菌属种；贪铜菌属种；棒杆菌属种；戈登氏菌属种；诺卡氏菌属种；红假单胞菌属种；红细菌属种；红螺菌属种；红球菌属种；根瘤菌属种；荚硫菌属种；假单胞菌属种；氢单胞菌属
种；产氢杆菌属种...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：空气蛋白公司，
类型：发明
国别省市：
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