[發明專利]發酵產生有機化合物

有效

• 申請號: 200680043984.5
• 申請日: 2006-11-27
• 公開（公告）號: CN101313076A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: M·博伊;S·弗里爾
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P13/08;C12P13/14
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 黃革生;林柏楠

本發明涉及使用含糖的培養基培養微生物來發酵產生有機化合物，所 述有機化合物具有至少3個C原子或具有至少兩個C原子和至少一個N 原子，所述培養基包含淀粉原料(feedstock)的至少部分非淀粉固體組分。

含糖的液體培養基是用于多種發酵過程的一種基本營養源；存在于培 養基中的糖成分被使用的微生物代謝，得到有價值的有機產物。這樣制備 的微生物代謝產物(即有機化合物)的范圍包括例如低分子量揮發性化合物 如乙醇，非揮發性代謝產物如氨基酸、維生素和類胡蘿卜素，以及多種其 它物質。

根據多種過程的條件，這類通常已知的微生物發酵過程利用不同的碳 原料。它們從經由甜菜和甘蔗糖蜜的純凈蔗糖擴展到已知的優質(high-test) 糖蜜(轉化的甘蔗糖蜜)到來自淀粉水解產生的葡萄糖。另外，乙酸和乙醇 作為協同底物被提及，其能夠以工業規模用于L-賴氨酸的生物技術生產 (Pfefferle等，BiotechnologicalManufactureofLysine，Advancesin BiochemicalEngineering/Biotechnology，Vol.79(2003)，59-112)。

根據上述的碳原料，建立了多種方法和步驟用于微生物代謝產物的基 于糖的發酵生產。以L-賴氨酸為例，關于菌株開發、方法開發和工業生產 的方法例如由Pfefferle等(上述引文中)描述。

用于微生物介導發酵生產微生物代謝產物的一種重要碳原料是淀粉。 淀粉首先必須在前面的反應步驟中被液化和糖化，然后其可以作為發酵中 的碳原料被利用。為此，通常從天然淀粉原料如馬鈴薯、木薯、谷物(例如 小麥、玉米、大麥、黑麥、黑小麥或稻)中以預純化的形式獲得淀粉，隨后 將其用酶液化并糖化，隨后其用于實際發酵中來產生目的代謝產物。

除了這類預純化的淀粉原料的用途以外，還描述了未預處理的淀粉原 料用于制備碳原料的用途，所述碳原料用于發酵產生微生物代謝產物。通 常，最初通過磨碎將淀粉原料粉碎。然后將碾磨產物(millbase)進行液化和 糖化。因為該碾磨產物除淀粉外天然地含有一系列非淀粉組分，所述非淀 粉組分可不利地影響發酵，所以通常在發酵前去除這些組分。去除可以在 磨碎后直接進行(WO02/077252；JP2001-072701；JP56-169594；CN 1218111)、在液化后進行(WO02/077252；CN1173541)或在糖化后進行(CN 1266102；Beukema等：Productionoffermentationsyrupsbyenzymatic hydrolysisofpotatoes；potatosaccharificationtogiveculturemedium (ConferenceAbstract)，Symp.Biotechnol.Res.Neth.(1983)，6； NL8302229)。然而，所有的變型涉及在發酵中使用基本純的淀粉水解產物。

發酵產生有機化合物的新方法尤其包括在發酵前純化淀粉原料，例如 經液化和糖化的淀粉溶液的純化(JP57159500)；或提供旨在使得可能從可 再生資源制備發酵培養基的方法(EP1205557)。

相反，未加工的淀粉原料已知被大規模地用于發酵生產生物乙醇。此 處淀粉原料(通常為完整的谷粒)首先進行干磨，隨后使用酶將淀粉原料的 淀粉組分水解。此處水解可以分批進行(例如在攪拌容器中)或連續進行(例 如在蒸汽加壓鍋(jetcooker)中)。合適過程的描述可例如見于″TheAlcohol Textbook-Areferenceforthebeverage，fuelandindustrialalcohol industries″，Jaques等(Ed.)，NottinghamUniv.Press1995，ISBN 1-8977676-735，Chapter2，pp.7to23，和McAloon等，″Determiningthe costofproducingethanolfromcornstarchandlignocellulosicfeedstocks″， NREL/TP-580-28893，NationalRenewableEnergyLaboratory，October 2000中。