[發明專利]在藻類中過量產生血紅素的方法及由此而來的組合物

有效

• 申請號: 201910106734.0
• 申請日: 2019-02-02
• 公開（公告）號: CN111213579B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 米勒·特朗;約翰·埃里克·迪頓;布勞克·麥金利·亞當斯;邁克爾·帕特里克·瑪菲爾德;阿曼達·隆格;奧斯卡·岡薩雷斯;喬恩·漢森
• 申請（專利權）人: 特里同阿蓋亞創新公司
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;A23J3/20
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王子曄;姚開麗

本發明提供了組合物及用于從過量產生血紅素的藻類產生組合物的方法。還提供了使過量產生血紅素的藻類生長的方法、從藻類培養物分離含血紅素部分的方法以及用藻類產生的血紅素制備食品的組合物和方法。本發明提供了藻株和選擇過量產生血紅素的藻株的方法。還提供了組合物，其包括含有由藻類產生的血紅素的可食用組合物。

背景技術

隨著工業化動物農業的出現，動物肉的消費量持續增加。占迄今為止產生的溫室氣體的18％以上，動物農業是導致氣候變化的主要原因之一。除土地使用外，動物農業還需要大量的淡水，這種資源越來越難以獲取。據估計，產生一磅牛肉需要1799加侖的淡水，以及產生一磅豬肉需要576加侖的水。將其與產生1磅大豆需要216加侖的淡水或產生1磅玉米需要108加侖進行比較。產生動物肉所需的淡水強度是動物消耗的植物生長所需的水和動物將其消耗的食物轉化為實際肉類的低效率的結果。

為了解決動物肉消費的可持續性和倫理問題，食品工業一直在積極地嘗試開發與肉制品一樣的味道、觸感和氣味的基于植物的替代品。然而，目前許多基于植物的替代品尚未能夠滲透到更大的食品和消費市場。通常，這些替代品由基于植物的材料組成，所述材料被擠壓出以產生結實的質地以改善口感并隨后與各種調料和香氣混合形成化合物以改善這些產品的味道和氣味。不幸的是，這些替代品在很大程度上吸引了已經致力于素食/素食生活方式的消費者，而不是那些習慣于吃肉的消費者。為了提高食品生態系統的可持續性，必須開發出吸引目前更喜歡肉的消費者的產品。通過產生下一代植物產品，可以大大減少動物農業產生的溫室氣體的貢獻和水需求。

最近的進展證明了使用從宿主生物中純化的含血紅素的蛋白質以使產品的味道和香氣特征更接近于肉的味道和香氣特征的潛力。據認為，來自含血紅素的蛋白質的血紅素負責賦予肉制品“肉的”的味道和香氣。然而，含血紅素的蛋白質的可用來源昂貴且技術上集中，限制了它們的效用。例如，已經從大豆根中提取了血紅素結合蛋白、豆血紅蛋白，但是這種方法證明是昂貴的，使得將它摻入肉替代品中經濟上不太可行。酵母，畢赤酵母(Pichia pastoris)已經被設計成表達血紅素結合蛋白，例如具有用于產生血紅素分子的另外8種酶途徑。該方法仍然需要在將其摻入成品之前，將血紅素結合蛋白從表達宿主中純化出來，該方法由于經濟限制而限制了潛在積極影響。除了經濟效益差外，該產品還經過基因改造，使其對許多消費者不太有吸引力，因為這些消費者選擇食用不是基因工程的食物。

發明內容

為了解決與將血紅素摻入到產品中的當前方法相關的經濟和消費者問題，本文提供了組合物和用于從過量產生血紅素的藻類產生此類組合物的方法。血紅素過量產生的藻類可以在沒有昂貴的純化方法的情況下摻入成品中。

本文還提供了生長血紅素過量產生的藻類的方法、從藻類培養物分離含血紅素部分的方法以及用藻類產生的血紅素制備食品的組合物和方法。本文提供了株系和選擇過量產生血紅素的株系的方法。

還提供了組合物，包括含有由藻類產生的血紅素的可食用組合物。在一些實施方案中，所述組合物適合作為食物配料，并且包括來自過表達(即過量產生)血紅素的藻類株系的制劑。在一些實施方案中，制劑是來自藻類株系的生物質。在一些實施方案中，制劑是來自藻類株系的經分層(fractionated)的生物質。在一些實施方案中，經分層的生物質是富含血紅素的組分(fraction)。在一些實施方案中，富含血紅素的組分也富含蛋白質。在一些實施方案中，來自過表達血紅素的藻類株系的制劑是藻類培養物的細胞外組分。在一些制劑的實施方案中，將制劑從蛋白質中純化。

在一些實施方案中，來自過表達血紅素的藻類株系的制劑賦予組合物紅色或類似于紅色的顏色。在一些實施方案中，制劑賦予組合物肉或類似肉的味道。在一些實施方案中，制劑賦予組合物肉或類似肉的質地。在一些實施方案中，該組合物用作食品中的配料。在一些實施方案中，食品是清潔的肉、經培養的肉、合成肉，基于植物的肉或基于非動物細胞的肉。

在一些實施方案中，用于制劑的藻類是衣藻(Chlamydomonas)種。