发酵方法技术

本发明专利技术涉及具有增加的效率和更少的环境影响的可持续性发酵方法。具体地，本发明专利技术涉及一种方法，其中在一种发酵方法中可以产生和分离两种或更多种发酵产物，即“初级”发酵产物和“次级”发酵产物，特别地其中一种发酵产物是水溶性有机化合物，并且一种发酵产物是脂溶性有机化合物，特别是脂溶性维生素，优选地维生素K2。K2。K2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发酵方法
[0001]本专利技术涉及具有增加的效率和更少的环境影响的可持续性发酵方法。具体地，本专利技术涉及一种方法，其中在一种发酵方法中可以产生和分离两种或更多种发酵产物，即“初级”发酵产物和“次级”发酵产物，特别地其中一种发酵产物是水溶性有机化合物，并且一种发酵产物是脂溶性有机化合物，特别是脂溶性维生素，优选地维生素K2。
[0002]如今，包括维生素、酶、抗生素、氨基酸、燃料在内的许多产品都是通过大规模发酵生成的，而不是通过化学合成生产的。生物技术的众多优势中有几个是使用毒性较低的成分，从而导致更健康和更天然的或基于生物的产品。通常，在此类发酵方法中，在合适的条件下培养宿主细胞(包括表达异源基因以使得能够产生发酵产物的经遗传修饰的宿主细胞)，并且从生物质中提取/分离发酵产物。生物质大部分最终在对所述生物质进行特定处理以消除仍然存在且对环境有害的重组DNA之后被“处置”或丢弃。
[0003]尽管生物技术方法可能会导致更多的基于生物的产品，但是从培养基中提取发酵产物可能仍会在经济和生态方面具有一些负面影响：例如，许多发酵产物(例如维生素K2)的分离需要在有效提取之前干燥生物质，例如经由如本领域已知的超临界CO2干燥，因此该工序通常非常昂贵。使用本领域中常用的溶剂，包括己烷或庚烷，也对环境和健康有一些负面影响(对于食品应用不宜使用的)，并且因此应避免。
[0004]除此之外，并且尤其是为了实现联合国可持续发展目标(UN Sustainable Development Goal)，强烈需要减少废物和温室气体排放，即寻找更加环保和可持续的生产方法，所述生产方法包括与已知方法相比，使用无毒或毒性较小的工序以可持续方式回收生物质和/或从所述生物质中提取有价值的化合物。
[0005]令人惊讶的是，我们现在发现了一种优化有机化合物发酵生产的方式，其中用使用一种(共同)宿主细胞的一种发酵方法，可以获得至少两种有价值的发酵产物，即“初级”发酵产物和“次级”发酵产物，特别地其中所述发酵产物中的一种发酵产物是水溶性的并且一种发酵产物是脂溶性的。
[0006]具体地，本专利技术涉及一种在合适的宿主细胞中的共发酵方法，所述宿主细胞能够共同产生至少两种发酵产物，其中一种发酵产物是水溶性的并且一种发酵产物是脂溶性的，特别地为脂溶性维生素，优选地维生素K，更优选地维生素K2。优选地，初级发酵产物是水溶性的，而次级发酵产物是脂溶性的。
[0007]如本文所用，术语“一种发酵方法”意指在合适的培养条件下以形成初级发酵产物的方式培养合适的宿主细胞，将所述初级发酵产物与生产料流分离，即与生物质分离，以及另外地，是从所述生物质中提取第二发酵产物。术语“一种发酵方法”和“共发酵方法”在本文中可互换使用。这也可能包括使用一种宿主细胞共同生产至少两种发酵产物，其中所述两种发酵产物同时提取或分开，然后分离。
[0008]如本文所用，“有价值的发酵产物”可选自水溶性和/或脂溶性有机化合物，所述水溶性和/或脂溶性有机化合物选自维生素、酶、寡糖或氨基酸，特别地其中一种此类发酵产物是水溶性化合物并且一种此类发发酵产物是脂溶性化合物。本专利技术范围内的合适的酶可以选自蛋白酶、淀粉酶、葡糖苷酶、纤维素酶等。本专利技术范围内的合适氨基酸可选自赖氨酸、
色氨酸或谷氨酸钠。本专利技术范围内的合适维生素可选自水溶性或脂溶性维生素，例如维生素B2(核黄素)、维生素B5、维生素B6、维生素B12、维生素B3、维生素B1、维生素D、维生素K或维生素B7，特别是维生素B2、B5、B6、B12，维生素K，特别是维生素K2，更特别地是维生素B2和维生素K2。
[0009]在一个实施方式中，本专利技术涉及一种共发酵方法，其中共同生产至少一种或两种维生素，特别地其中所述发酵产物中的至少一种发酵产物是水溶性维生素并且所述发酵产物中的一种发酵产物是脂溶性维生素，特别是维生素K，优选地维生素K2。具体地，所述初级发酵产物选自水溶性维生素，例如选自由以下组成的组的维生素：维生素B2、维生素B5、维生素B6、维生素B12、维生素B3、维生素B1或维生素B7，特别是维生素B2、B5、B6、B12，更特别地是维生素B2。在优选的实施方式中，初级发酵产物是在芽孢杆菌属(Bacillus)，例如枯草芽孢杆菌(B.subtilis)中产生的维生素B2，(关于维生素B2的生物合成，参见例如EP405370、EP1186664中的图2或Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry，第7版，2007，Vitamins章节)。
[0010]因此，在优选的实施方式中，所述初级发酵产物是水溶性维生素，更优选地选自维生素B1、B2、B3、B5、B6、B7、B12的维生素，最优选地维生素B2。
[0011]在另外的实施方式中，本专利技术涉及一种共发酵方法，其中共同生产至少一种或两种维生素，特别地其中所述发酵产物中的至少一种发酵产物是脂溶性维生素，特别地其中所述脂溶性维生素是作为次级发酵产物生产的，其中所述次级发酵产物是从初级发酵产物的生物质或“生产料流”中提取的，即其中所述次级发酵产物是从初级发酵产物的发酵生产期间生成的生物质中提取的，特别地所述初级发酵产物选自如上所定义的水溶性维生素。这种脂溶性维生素的示例是维生素K，其中作为天然形式中的一种天然形式的维生素K2，也称为甲基萘醌，是优选的，更优选地是作为同种型的维生素K2，包括MK
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7、MK
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4、MK
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6、MK
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3，其中与其他同种型相比，MK
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7的百分比为至少约80％(wt/wt)。
[0012]如本文所用，在发酵方法的上下文中的术语“生产料流”是指包含所需发酵产物(即至少如本文所定义的初级发酵产物和次级发酵产物)的质量料流。
[0013]因此，本专利技术涉及至少两种发酵产物的共同生产，其中所述发酵产物中的一种发酵产物是作为次级发酵产物生产的维生素K2，例如经由从如本文所定义的初级发酵方法的生产料流中提取或分开，所述维生素K2包含百分比为至少约80％(wt/wt)的MK
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7，例如在至少约85％(wt/wt)、90％(wt/wt)、92％(wt/wt)、95％(wt/wt)、96％(wt/wt)、98％(wt/wt)、99％(wt/wt)或甚至100％(wt/wt)范围内的MK
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7。
[0014]在另一方面中，本专利技术涉及至少两种发酵产物的共同生产，其中所述发酵产物中的一种发酵产物是作为次级发酵产物生产的维生素K2，例如经由从如本文所定义的初级发酵方法的生产料流中提取或分开，所述维生素K2包含百分比为每g发酵产物(例如维生素K2)10ng DNA或更少的DNA，特别是重组DNA，优选地其中所述维生素K2包含百分比为至少约80％(wt/wt)的MK
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7，例如在至少约85％(wt/wt)、90％(wt/wt)、92％(wt/wt)、95％(wt/wt)、96％(wt/wt)、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】1.一种用于在能够共同生产初级发酵产物和次级发酵产物的合适宿主细胞中共发酵至少两种发酵产物的方法，其中一种发酵产物是水溶性的并且一种发酵产物是脂溶性有机化合物，并且其中所述脂溶性发酵产物优选地是脂溶性维生素，更优选地维生素K，最优选地维生素K2。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述初级发酵产物是水溶性的，而所述次级发酵产物是脂溶性的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述初级发酵产物和所述次级发酵产物选自维生素。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述初级发酵产物选自由以下组成的组：维生素B2、维生素B5、维生素B6、维生素B12、维生素B3、维生素B1、维生素B7，优选地维生素B2、B5、B6、B12，更优选地维生素B2。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述次级发酵产物是从在所述初级发酵产物的所述发酵生产期间生成的所述生物质中提取的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述次级发酵产物是维生素K2，优选地MK
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7的百分比为至少约80％(wt/wt)的维生素K2。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述次级发酵产物是维生素K2，其中DNA的百分比为每g发酵产物，优选地每g维生素K2约10ng或更少。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述次级发酵产物是维生素K2，其中生产菌株的百分比为每1g发酵产物，优选地每g维生素K2小于约1个菌落形成单位(CFU)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所述方法在选自由以下组成的组的宿主细胞中进行：乳球菌属、乳杆菌属、肠球菌属、明串珠菌属、链球菌属、芽孢杆菌属、棒状杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、伊丽莎白菌属或埃希氏菌属，优选地选自解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：