[發(fā)明專利]生產(chǎn)生物表面活性劑的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380012425.8
• 申請(qǐng)日: 2013-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104321422A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·P·布拉爾考斯基;S·A·布魯克斯;S·M·希恩頓;D·M·萊特;S-H·楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: GFS澳大利亞股份有限公司
• 主分類號(hào): C12N1/00
• 分類號(hào): C12N1/00;C12N1/34;C05F5/00;C09K8/582;C09K8/584;C07K14/195
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 李瑛

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)生物表面活性劑(如，枯草菌表面活素)的方法，其包括在包含酒糟(vinasse)作為碳源的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)至少一種生物表面活性劑產(chǎn)生微生物。還描述了在三次采油中使用含有粗制生物表面活性劑的培養(yǎng)液和作為三次采油中的抗細(xì)菌組合物的方法。還描述了分離該生物表面活性劑后使用所述培養(yǎng)液殘余物作為肥料的方法以及用于該用途的組合物。

發(fā)明背景

已經(jīng)對(duì)生物表面活性劑(如，枯草菌表面活素)的生產(chǎn)產(chǎn)生了濃厚的興趣，因?yàn)樗鼈兪欠浅Ｓ辛Φ谋砻婊钚詣?，能夠在非常低的濃度下改變液體的界面張力。此外，許多表面活性劑具有抗微生物活性。

環(huán)狀脂肽，如枯草菌表面活素，具有環(huán)狀肽部分和源自脂肪酸的部分?？莶菥砻婊钏鼐哂邪―-和L-氨基酸的七個(gè)氨基酸的環(huán)狀肽，Glu-Leu-D-Leu-Val-Asp-D-Leu-Leu，通過(guò)C₁₂-C₁₇β羥基脂肪酸，從N端連接至C端，以形成環(huán)狀部分，如以下所示。

地衣素(lichenysin)具有相似的結(jié)構(gòu)，氨基酸序列不同于枯草菌表面活素，Gln-Leu-D-Leu-Val-Asp-D-Leu-Ile，通過(guò)C₁₂-C₁₇β羥基脂肪酸，從N端連接至C端，以形成環(huán)狀部分。

芬芥素(fengycin)是具有序列Glu-D-Orn-Tyr-D-Allo-Thr-Glu-D-Ala-Pro-Glu-D-Tyr-Ile的環(huán)狀脂肽，其中該肽在位置3的酪氨酸苯氧基和位置10的Ile的C-端之間環(huán)化，脂肪酸連接該肽，與N-端形成酰胺。

枯草菌表面活素

伊枯草菌素是指一組具有序列Asn-D-Tyr-D-Asn-Gln-Pro-D-Asn-Ser的環(huán)狀肽，其中N-端和C-端通過(guò)不同長(zhǎng)度的β-氨基脂肪酸連接。

生產(chǎn)這些生物表面活性劑的方法集中于鑒定枯草芽孢桿菌(Bacillus?subtilis)的高產(chǎn)菌株[US?3030789，Mulligan等，1989，Applied?Microbiology?and?Biotechnology?31:486-489]，或通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)條件，如在磁場(chǎng)中培養(yǎng)[JP-A-6-121668]、高鐵濃度[Wei等，Enz.Microbial.Technol.1989，22:724-728]、在泥炭[Sheppard等，1989，Appl.Microbial.Biotechnol.27:486-489]或降低的氧[Kim等，J.Ferment.Bioeng.1997情況下，84:41-46]的存在下。

在多數(shù)情況下，培養(yǎng)基含有食品或商品作為可異化的碳源，例如，葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、水解淀粉、糖蜜、馬鈴薯提取物、麥芽、泥炭、植物油、玉米漿、果糖、糖漿、糖、液體糖、轉(zhuǎn)化糖、醇、有機(jī)酸及其鹽或鏈烷[US?7011959]。然而，這些碳源中的許多是其他商業(yè)領(lǐng)域中有價(jià)值的商品或者是食品。

酒糟是糖工業(yè)的副產(chǎn)物。將甘蔗或甜菜加工以生產(chǎn)結(jié)晶糖、漿狀物和糖蜜。然后通過(guò)發(fā)酵來(lái)加工糖蜜，以生產(chǎn)乙醇、抗壞血酸和其他產(chǎn)品。所需產(chǎn)品發(fā)酵和分離后，剩余的殘余物就是酒糟。酒糟是廢產(chǎn)物，常常通過(guò)燃燒[Cortez&Perez，Brazilian?Journal?of?Chemical?Engineering，1997，14]或倒入河中來(lái)處置。

酒糟是粘性的、黑紅色液體，當(dāng)直接從甘蔗汁獲得時(shí)，具有2-4％的總固體，或當(dāng)從糖蜜獲得時(shí)，具有5-10％固體。其具有高生物需氧量(BOD)(30000-40000)和高酸度(pH4-5)。

由于其高BOD，將酒糟倒入河中對(duì)水生生物造成損害。燃燒是昂貴的處置方式。

酒糟有時(shí)候被用作肥料。然而，其高酸度將其實(shí)用性限于特定類型的土壤。

它們產(chǎn)生的微生物和生物表面活性劑已經(jīng)被用于三次采油(微生物增強(qiáng)的采油，MEOR)中。為了在接近生產(chǎn)結(jié)束時(shí)增強(qiáng)從井中的采油，已經(jīng)使用了：

i)刺激內(nèi)源性細(xì)菌產(chǎn)生生物表面活性劑、將重質(zhì)油分解成輕質(zhì)油、降低油粘度、提高儲(chǔ)油(井)壓力和控制掃油過(guò)程中油移動(dòng)性的營(yíng)養(yǎng)素組合物；

ii)或可以在高壓、高溫和高鹽度的油井條件下執(zhí)行這些功能的外源性微生物的組合物。

然而，MEOR的缺陷是硫化氫的生物產(chǎn)生(也稱為酸化)，這可能導(dǎo)致采油過(guò)程中使用的管道和機(jī)械的腐蝕。