由重组异养微生物生产的特制油制造技术

本发明专利技术提供了用于在重组微生物(包括产油微生物)中生产油类、燃料、油脂化学品以及其它化合物的方法和组合物，以及低成本培育所述微生物的方法。含有外源性基因的微藻细胞可用于制造运输燃料(如可再生柴油、生物柴油以及可再生喷气燃料)以及油脂化学品(如官能流体、表面活性剂、肥皂以及润滑剂)，所述外源性基因编码例如脂酶、蔗糖转运蛋白、蔗糖转化酶、果糖激酶、多糖降解酶、酮酰基-ACP合酶、脂肪酰基-ACP硫酯酶、脂肪酰基-辅酶A/醛还原酶、脂肪酰基-辅酶A还原酶、脂肪醛还原酶、脂肪醛脱羰基酶和/或酰基载体蛋白。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由微生物制成的油类、燃料以及油脂化学品的生产。具体来说，本专利技术涉及产油微藻、对它们进行培育以生产有用的化合物(包括脂质、脂肪酸酯、脂肪酸、醛、醇以及烷烃)的方法，以及用于对它们进行遗传学改变以提高生产效率并且改变由它们生产的油类的类型和组成的方法和试剂。
技术介绍
化石燃料是埋藏的有机材料的可燃地质沉积物的通用术语，由腐烂的植物和动物形成，所述植物和动物通过历经数亿万年暴露于地壳中的热和压力而已经转化成原油、煤、天然气或重油。化石燃料是有限的、不可再生的资源。全球经济带来的能源需求增加还使得烃的成本压力逐渐增加。除了能源以外，很多行业，包括塑料业和化学品制造商，主要依赖于获得烃作为其制造方法的原料。对目前供给来源的具有成本效益的替代品可以帮助减轻能源和这些原材料成本的不断增加的压力。PCT公布第2008/151149号描述了用于培育微藻以生产油类的方法和材料,并且尤其示例了由微藻原始小球藻(Chlorellaprotothecoides)产生的油类生产柴油燃料。仍然需要提供在微藻中生产油类的改良型方法，特别是以较高产率和效率生产链长较短、饱和度较高并且没有色素的油本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.28 US 61/349,774;2010.08.18 US 61/374,992;1.一种包含甘油三酯油类的产油微生物细胞，其中所述甘油三酯油类的脂肪酸型态选自由以下组成的组:C8:0占至少约1%;C10:0占至少约1%;C12:0占至少约1%;C14:0占至少约2% ；C16:0占至少约30% ；C18:0占至少约5% ；C18:1占至少约60% ；C18:2占少于约7% ;以及饱和脂肪酸占至少约35%。2.按权利要求1所述的产油微生物细胞，其中所述产油微生物细胞包含外源性基因，并且其中所述产油微生物细胞的内源性去饱和酶任选地已失活或突变而具有较小的酶活性。3.按权利要求2所述的产油微生物细胞，其中所述甘油三酯油类的脂肪酸型态类似于天然存在的油类的甘油三酯油类型态。4.按权利要求3所述的产油微生物细胞，其中所述天然存在的油类选自由可可脂、椰子油、棕榈油、棕榈仁油、牛油树脂、牛脂以及猪油组成的组。5.按权利要求2所述的产油微生物细胞，其中所述甘油三酯油类的脂肪酸型态包含选自由以下组成的组的型态:C8:0与C10:0的组合总量是至少约10%;C10:0、C12:0与C14:0的组合总量是至少约50% ;C16:0、C18:0与C18:l的组合总量是至少约60% ;C18:0、C18:1与C18:2的组合总量是至少约60% ;C14:0、C16:0、C18:0与C18:l的组合总量是至少约60% ;以及C18:l与C18:2的组合总量少于约30%。6.按权利要求1所述的产油微生物细胞，其中所述甘油三酯油类的脂肪酸型态包含选自由以下组成的组的脂肪酸比率:C8:0与C10:0的比率是至少约5: I ;C10:0与C12:0的比率是至少约6: I ;C12:0与C14:0的比率是至少约5: I ;C14:0与C12:0的比率是至少约7: I ;以及C14:0与C16:0的比率是至少约1: 2。7.按权利要求2所述的产油微生物细胞，其中所述内源性去饱和酶选自由硬脂酰基ACP去饱和酶和δ -12脂肪酸去饱和酶组成的组。8.按权利要求7所述的产油微生物细胞，其中所述外源性基因选自由编码酰基-ACP硫酯酶的基因组成的组。9.按权利要求8所述的产油微生物细胞，其中所述外源性基因编码酰基-ACP硫酯酶，所述酰基-ACP硫酯酶选自由以下组成的组:加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC49001);樟树脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号Q39473);加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号Q41635);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΑΒ71729);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΑΒ71730);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ABD83939);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAD42220);毛白杨脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ABC47311);拟南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΝΡ_172327)；拟南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAA85387);拟南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAA85388);陆地棉脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号Q9SQI3);披针叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAA54060);细叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC72882);美叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΒΒ71581);披针叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAC19933);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAL15645);细叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号Q39513);陆地棉脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAD01982);葡萄脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAN81819);山竹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΑΒ51525);芥菜脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ABI18986);长叶马府油树脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAX51637);甘蓝型油菜脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ABH11710);稻(籼稻栽培种)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号EAY86877);稻(粳稻栽培种)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΝΡ_001068400);稻(籼稻栽培种)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号EAY99617);细叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC49269);美国榆脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAB71731);披针叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAB60830);湿地萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC49180);德国鸢尾脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAG43858);德国鸢尾脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAG43858.1);湿地萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC49179);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAB71729);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAB717291.1);细叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号U39834);加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号M94159);樟树脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号U31813);赖特氏萼距花脂肪酰基-ACOP硫酯酶(基因库编号U56103);以及普通种蓖麻脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号 ABS30422)。10.按权利要求2所述的产油微生物细胞，其中所述产油微生物细胞进一步包含编码蔗糖转化酶的基因。11.按权利要求2所述的产油微生物细胞，其中所述产油微生物细胞是选自以下的微藻属或物种的细胞:东方曲壳藻、阿格藻属、透明苗形藻、咖啡形双眉藻、咖啡形双眉藻线形变种、咖啡形双眉藻点纹变种、咖啡形双眉藻泰勒氏变种、咖啡形双眉藻小型变种、优美双眉藻、优美双眉藻头状变种、双眉藻属、项圈`藻属、纤维藻属、镰形纤维藻、黄金色藻、波氏藻属、布朗葡萄藻、苏台德克斯葡萄藻、卡特藻属、纤细角毛藻、牟氏角毛藻、牟氏角毛藻广盐变种、角毛藻属、无硝小球藻、南极小球藻、金绿小球藻、卡氏小球藻、包囊小球藻、脱水小球藻、椭圆形小球藻、浮水小球藻、淡褐小球藻、淡褐小球藻空腔变种、谷氏小球藻、水溪小球藻、水溪小球藻栖海岸变种、水溪小球藻增大变种、凯氏小球藻、匍扇小球藻(藻株SAG 37.88)、黄绿小球藻、黄绿小球藻金绿变种、黄绿小球藻淡黄变种、红藻小球藻、极微小球藻、突变小球藻、夜间小球藻、巴夫氏小球藻、嗜光小球藻、普氏小球藻、原始小球藻(包括 UTEX 藻株 1806、411、264、256、255、250、249、31、29、25 以及 CCAP 藻株 211/17 和211/8d中的任一种)、原始小球藻耐酸变种、规则小球藻、规则小球藻小型变种、规则小球藻伞状变种、瑞氏小球藻、嗜糖小球藻、嗜糖小球藻椭圆形变种、盐生小球藻、简单小球藻、耐热性小球藻、小球藻属、球形小球藻、斯蒂格小球藻、万尼氏小球藻、普通小球藻、普通小球藻、普通小球藻粗皮变型、普通小球藻自养变种、普通小球藻绿色变种、普通小球藻普通变种、普通小球藻普通变种粗皮变型、普通小球藻普通变种绿色变型、黄色小球藻、左氏小球藻、他伯氏小球藻、普通小球藻、水溪绿球藻、绿球藻属、绿梭藻属、蓝隐藻属、金球藻属、球隹丐板藻属、隐藻属、隐蔽小环藻、梅尼小环藻、小环藻属、杜氏藻属、拜尔代维勒杜氏藻、双眼杜氏藻、颗粒状杜氏藻、海洋杜氏藻、微小杜氏藻、巴夫杜氏藻、比雷杜氏藻、普林莫杜氏藻、盐生杜氏藻、陆生杜氏藻、特氏杜氏藻、绿色杜氏藻、特氏杜氏藻、绿色独球藻、独球藻属、椭圆藻属、裸藻属、伏氏藻属、克罗脆杆藻、脆杆藻属、粘球藻属、M丝藻属、膜胞藻属、等鞭金藻球亲近种、球等鞭金藻、鳞孔藻属、微星藻属、微星藻属(UTEX LB 2614)、微小单针藻、单针藻属、微绿球藻属、盐生微拟球藻、微拟球藻属、适意舟形藻、毕氏舟形藻、Naviculapseudotenelloides、薄膜舟形藻、嗜腐舟形藻、舟形藻属、肾鞭藻属、肾藻属、普通菱形藻、亚历山大菱形藻、普通菱形藻、分散菱形藻、碎片菱形藻、汉氏菱形藻、平庸菱形藻、中型菱形藻、小头菱形藻、微小菱形藻、微小菱形藻椭圆变种、微小菱形藻莫纳变种、四边形菱形藻、菱形藻属、棕鞭藻属、小卵胞藻、极小卵胞藻、卵胞藻属、湖泊颤藻、颤藻属、亚短颤藻、嗜酸帕氏藻、巴夫藻属、扁裸藻属、席藻属、扁藻属、卡氏颗石藻、齿状颗石藻、颗石藻属、威克海姆原藻、雍滞原藻、波多黎各原藻、桑椹形原藻、饶氏原藻、塔胞藻属、桑椹藻属、囊状金藻、被甲栅藻、水绵属、钝顶螺旋藻、裂丝藻属、聚球藻属、四角藻属、四月藻属、司西四月藻、威氏海链藻以及 Viridiella fridericiana。12.按权利要求11所述的产油微生物细胞，其中所述产油微生物细胞是所述原藻属的细胞。13.按权利要求12所述的产油微生物细胞，其中所述产油微生物细胞是所述桑椹形原藻属的细胞。14.按权利要求2所述的产油微生物细胞，其中所述产油微生物细胞是产油酵母细胞。15.按权利要求2所述的产油微生物细胞，其中所述产油微生物细胞是产油细菌细胞。16.按权利要求4所述的产油微生物细胞，其中所述天然存在的油类是可可脂，并且其中所述外源性基因包含红花硫酯酶基因。17.按权利要求4所述的产油微生物细胞，其中所述天然存在的油类是椰子油。18.按权利要求4所述的产油微生物细胞`，其中所述天然存在的油类是棕榈油，并且其中所述外源性基因包含油棕硫酯酶基因、细叶萼距花硫酯酶基因、细叶萼距花KAS IV基因与赖特氏萼距花FATB2基因的组合，或经过设计以破坏内源性KAS II基因的构建体。19.按权利要求4所述的产油微生物细胞，其中所述天然存在的油类是棕榈仁油，并且其中所述外源性基因包含赖特氏萼距花FATB2基因与经过设计以破坏内源性SAD2B基因的构建体的组合。20.按权利要求4所述的产油微生物细胞，其中所述天然存在的油类是牛油树脂。21.按权利要求4所述的产油微生物细胞，其中所述天然存在的油类是牛脂。22.按权利要求4所述的产油微生物细胞，其中所述天然存在的油类是猪油，并且其中所述外源性基因包含加州月桂硫酯酶基因与经过设计以破坏内源性SAD2B基因的构建体的组合、山竹硫酯酶基因与经过设计以破坏内源性SAD2B基因的构建体的组合、甘蓝型油菜硫酯酶基因，或细叶萼距花硫酯酶基因。23.一种产油微生物甘油三酯油类组合物，其中所述甘油三酯油类的脂肪酸型态选自由以下组成的组:C8:0占至少约1%;C10:0占至少约1%;C12:0占至少约1%;C14:0占至少约2% ；C16:0占至少约30% ；C18:0占至少约5% ；C18:1占至少约60% ；C18:2占少于约7% ;以及饱和脂肪酸占至少约35%。24.按权利要求23所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，所述组合物是通过在培养基中培育重组产油微生物细胞群体所产生，其中所述产油微生物细胞包含外源性基因，并且其中所述产油微生物细胞的内源性去饱和酶任选地已失活或突变而具有较小的酶活性。25.按权利要求24所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，其中所述甘油三酯油类的脂肪酸型态类似于天然存在的油类的甘油三酯油类型态。26.按权利要求25所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，其中所述天然存在的油类选自由可可脂、椰子油、棕榈油、棕榈仁油、牛油树脂、牛脂以及猪油组成的组。27.按权利要求24所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，其中所述甘油三酯油类的脂肪酸型态包含如下的型态，在所述型态中ClO:O、C12:0与C14:0的组合总量是至少约50% ;C16:0、C18:0与C18:l的组合总量是至少约60% ;C18:0、C18:1与C18:2的组合总量是至少约60% ;C14:0、C16:0、C18:0与C18:l的组合总量是至少约60% ;C8:0与C10:0的组合总量少于约50%。28.按权利要求24所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，其中所述甘油三酯油类的脂肪酸型态包含选自由以下组成的组的脂肪酸比率:C8:0与C10:0的比率是至少约5: I ；C10:0与C12:0的比率是至少约6:1 ;C12:0与C14:0的比率是至少约5: I ;C14:0与C12:0的比率是至少约7: 1;C14:0与C16:0的比率是至少约1: 2。29.按权利要求24所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，所述组合物是通过在培养基中培育重组产油微生物细胞群体所产生，其中所述内源性去饱和酶选自由硬脂酰基ACP去饱和酶和δ-12脂肪酸去饱和酶组成的组。30.按权利要求29所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，所述组合物是通过在培养基中培育重组产油微生物细胞群体所产生，其中所述产油微生物细胞包含编码酰基-ACP硫酯酶的外源性基因。31.按权利要求30所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，所述组合物是通过在培养基中培育重组产油微生物细胞群体所产生，其中所述产油微生物细胞包含编码酰基-ACP硫酯酶的外源性基因，所述酰基-ACP硫酯酶选自由以下组成的组:加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC49001);樟树脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号Q39473);加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号Q41635);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΑΒ71729);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΑΒ71730);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ABD83939);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAD42220);毛白杨脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ABC47311);拟南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΝΡ_172327);拟南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAA85387);拟南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAA85388);陆地棉脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号Q9SQI3);披针叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAA54060);细叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC72882);美叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΒΒ71581)；披针叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAC19933);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAL15645);细叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号Q39513);陆地棉脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAD01982);葡萄脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAN81819);山竹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΑΒ51525);芥菜脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΒΙ18986);长叶马府油树脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΑΧ51637);甘蓝型油菜脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΒΗ11710);稻(籼稻栽培种)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΕΑΥ86877);稻(粳稻栽培种)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΝΡ_001068400);稻(籼稻栽培种)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΕΑΥ99617);细叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC49269);美国榆脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号ΑΑΒ71731);披针叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号CAB60830);湿地萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC49180);德国鸢尾脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAG43858);德国鸢尾脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAG43858.1);湿地萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAC49179);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAB71729);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号AAB717291.1);细叶萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号U39834);加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号M94159);樟树脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号U31813);赖特氏萼距花脂肪酰基-ACOP硫酯酶(基因库编号U56103);以及普通种蓖麻脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因库编号 ABS30422)。32.按权利要求31所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，所述组合物是通过在培养基中培育重组产油微生物细胞群体所产生，其中所述产油微生物细胞进一步包含编码蔗糖转化酶的基因。33.按权利要求32所述的产油微生物甘油三酯油类组合物，所述组合物是通过在培养基中培育重组产油微生物细胞群体所产生，其中所述产油微生物细胞是选自以下的微藻属或物种的细胞:东方曲壳藻、阿格藻属、透明苗形藻、咖啡形双眉藻、咖啡形双眉藻线形变种、咖啡形双眉藻点纹变种、咖啡形双眉藻泰勒氏变种、咖啡形双眉藻小型变种、优美双眉藻、优美双眉藻头状变种、双眉藻属、项圈藻属、纤维藻属、镰形纤维藻、黄金色藻、波氏藻属、布朗葡萄藻、苏台德克斯葡萄藻、卡特藻属、纤细角毛藻、牟氏角毛藻、牟氏角毛藻广盐变种、角毛藻属、无硝小球藻、南极小球藻、金绿小球藻、卡氏小球藻、包囊小球藻、脱水小球藻、椭圆形小球藻、浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·富兰克林，A·索曼奇，J·维，G·鲁登科，J·L·莫瑟利，W·莱基特斯基，
申请(专利权)人：索拉兹米公司，
类型：
国别省市：