[發(fā)明專利]從生物質(zhì)生產(chǎn)糖和醇

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810157716.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108220347A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·梅多夫;T·馬斯特曼;J·穆;A·吉田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 希樂(lè)克公司
• 主分類號(hào): C12P7/18
• 分類號(hào): C12P7/18;C12P7/16;C12P19/14;C12P19/02;C12R1/645;C12R1/72;C12R1/84;C12R1/78
• 代理公司: 上海巔石知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31309
• 代理人: 張琤

本文公開(kāi)的方法包括使纖維素和/或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)糖化以及使糖發(fā)酵以產(chǎn)生糖醇。

本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)，母案的申請(qǐng)?zhí)枮?01280062596.7(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2012/071083)，申請(qǐng)日為2012年12月20日，發(fā)明名稱為“從生物量生產(chǎn)糖和醇”。

本申請(qǐng)進(jìn)一步如下進(jìn)行描述：

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求在2011年12月22日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/579,576的權(quán)益。以上申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及產(chǎn)物(例如糖醇，例如像赤蘚糖醇)的生產(chǎn)。

背景

隨著對(duì)石油的需求增加，對(duì)用于制造生物燃料和生物化學(xué)物質(zhì)的可再生原料的興趣也在增加。自20世紀(jì)70年代以來(lái)已對(duì)木質(zhì)纖維素生物質(zhì)作為用于所述制造方法的原料的用途進(jìn)行了研究。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)因其豐富、可再生、在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，并且不與食品工業(yè)用途競(jìng)爭(zhēng)而具有吸引力。

現(xiàn)今可獲得許多潛在的木質(zhì)纖維素原料，包括例如農(nóng)業(yè)殘余物、木質(zhì)生物質(zhì)、城市廢物、油籽/油餅以及海草。目前這些材料用作動(dòng)物飼料、生物堆肥材料、在聯(lián)產(chǎn)設(shè)施中燃燒抑或被填埋。

木質(zhì)纖維素生物質(zhì)由于植物細(xì)胞壁具有堅(jiān)硬并且緊湊的結(jié)構(gòu)而難以降解。所述結(jié)構(gòu)包括嵌入半纖維素基質(zhì)中由木質(zhì)素圍繞著的晶體纖維素原纖維。這種緊湊基質(zhì)難以由酶以及其它化學(xué)、生物化學(xué)和生物方法接近。纖維素生物質(zhì)材料(例如，已基本上除去所有木質(zhì)素的生物質(zhì)材料)可以更易于由酶和其它轉(zhuǎn)化方法接近，但是即便如此，天然存在的纖維素材料當(dāng)與水解酶接觸時(shí)通常具有低產(chǎn)率(相對(duì)于理論產(chǎn)率)。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)甚至更難以受酶攻擊。此外，每種類型的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)具有其自身特定的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。

雖然多種方法已試圖從木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中提取結(jié)構(gòu)性碳水化合物，但其不是過(guò)于昂貴、生產(chǎn)產(chǎn)率過(guò)低、在所得產(chǎn)物中留有不期望的化學(xué)物質(zhì)，就是僅降解糖類。

來(lái)自可再生生物質(zhì)源的糖可以通過(guò)代替、補(bǔ)充或取代石油和其它化石原料而成為化學(xué)和燃料工業(yè)的基礎(chǔ)。然而，需要開(kāi)發(fā)將使得可大量并且以可接受的純度和價(jià)格獲得這些單糖的技術(shù)。

發(fā)明概述

提供了一種用于由含有一種或多種糖的纖維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)制備糖醇的方法，所述方法包括將所述纖維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)與能夠?qū)⑺鎏侵械闹辽僖环N轉(zhuǎn)化為糖醇的微生物組合，以及將微生物-生物質(zhì)組合維持在使所述微生物能將所述糖中的至少一種轉(zhuǎn)化為所述糖醇的條件下。在一些實(shí)施方式中，所述方法包括：提供纖維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)，其中所述纖維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)含有一種或多種糖；提供能夠?qū)⑺鎏侵械闹辽僖环N轉(zhuǎn)化為糖醇的微生物；將所述纖維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)與所述微生物組合，從而產(chǎn)生微生物-生物質(zhì)組合；以及將所述微生物-生物質(zhì)組合維持在使所述微生物能將所述糖中的至少一種轉(zhuǎn)化為糖醇的條件下；從而由纖維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)制備糖醇?？梢蕴腔w維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)。

本文提供的任何方法可包括在將纖維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)與微生物組合之前減小其不順應(yīng)性以進(jìn)行糖化?？赏ㄟ^(guò)選自由以下組成的組的處理方法減小不順應(yīng)性：用電子轟擊、超聲處理、氧化、熱解、蒸汽爆炸、化學(xué)處理、機(jī)械處理以及冷凍研磨。處理方法可為用電子轟擊。

本文提供的任何方法還可包括對(duì)纖維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)進(jìn)行機(jī)械處理，以減小其堆積密度和/或增大其表面積。例如，可以粉碎纖維素或木質(zhì)纖維素生物質(zhì)，例如可對(duì)其進(jìn)行干磨或可對(duì)其進(jìn)行濕磨。