[發明專利]從微生物生物質回收水不混溶性類異戊二烯化合物的方法

在審

• 申請號: 201980056591.5
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN112771169A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: R·R·亨利;J·S·冷
• 申請（專利權）人: 阿邁瑞斯公司
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C12R1/865
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 羅文鋒;彭昶

回收一種或多種水不混溶性化合物的方法，其包含：酸化和破壞所述微生物生物質；加熱所述經酸化、破壞的微生物生物質，以形成經加熱、酸化、破壞的微生物生物質；和使所述經加熱、酸化、破壞的微生物生物質與二磺化表面活性劑接觸，所述二磺化表面活性劑的量足以從所述微生物生物質釋放至少30％的所述一種或多種水不混溶性化合物。

發明領域

本發明提供了用于從微生物生物質(microbial biomass)回收水不混溶性化合物的化合物、組合物和方法。所述化合物、組合物和方法可用于大規模且高效率生成水不混溶性化合物。

發明背景

合成生物學的出現帶來了以工業規模和質量由可再生資源發酵微生物生成生物燃料、化學品和生物材料的希望。譬如，已在微生物宿主中成功構建了功能性非天然生物學途徑，用于生成抗瘧藥青蒿素的前體類(參見例如Martin et al.,Nat Biotechnol 21：796-802(2003))；脂肪酸衍生的燃料類和化學品類(例如，脂肪酯類、脂肪醇類和蠟類；參見例如Steen et al.,Nature 463：559-562(2010))；制備降膽固醇藥物的聚酮合酶類(參見例如Ma et al.,Science 326：589-592(2009))；和聚酮類化合物(參見例如Kodumal，ProcNatl Acad Sci USA 101：15573-15578(2004))。然而，合成生物學的商業成功在很大程度上將取決于可再生成品的生成成本是否可競爭或優于與其相應的不可再生成品的生成成本。

在諸如水不混溶性化合物之類的化合物發酵生成中，烴類脂質分子相與水相一同乳化以形成穩定的乳液，此穩定的乳液必須破壞穩定以便回收粗制的水不混溶性化合物并將其與發酵液的水相分離。在所述水不混溶性化合物法呢烯(倍半萜)的微生物生成過程中，已觀察到兩種截然不同的乳液：易于用表面活性劑破壞其穩定的輕質油包水型乳液，以及更致密的固體穩定型乳液，在本發明中稱為“死細胞層(Dead Cell Layer)”。所述固體穩定型乳液的特征在于存在與全細胞和細胞碎片相關的水不混溶性化合物。典型的破乳技術，例如添加表面活性劑、加熱、以及調節pH值，均對破開致密乳液層無效。此舉導致產物大量損失至廢物流中，在離心和從水相分離出水不混溶性化合物級分過程中，所述致密乳液在廢物流中分層。需要能夠從發酵培養基的死細胞層中回收水不混溶性化合物的組合物和方法。

發明摘要

本發明提供了用于從微生物生物質回收一種或多種水不混溶性化合物的組合物和方法。所述方法通常包含通過酸化微生物生物質和破壞微生物生物質來處理所述微生物生物質的步驟。所述酸化和破壞可以任何順序進行。在某些實施方案，所述酸化在所述破壞之前。在某些實施方案，所述破壞在所述酸化之前。在某些實施方案，酸化和破壞是同時進行或在時間上是重疊的。本發明描述了酸化和破壞的技術。然后根據本發明所述的技術來加熱所得經酸化的、破壞的微生物生物質。隨后，使所得經加熱、酸化、破壞的微生物生物質與表面活性劑接觸，所述表面活性劑能夠從所述微生物生物質釋放一定量的所述一種或多種水不混溶性化合物。本發明詳細描述了有用的表面活性劑。然后從所述表面活性劑組合物中回收所述一種或多種水不混溶性化合物。

所述方法和組合物可用于通過發酵來生成水不混溶性化合物。用于所述方法和組合物的特定水不混溶性化合物包括類異戊二烯類、聚酮類化合物和脂肪酸類。

附圖簡要說明

圖1A提供了用于進行本發明提供的某些方法的示例性體系的示意圖。圖1B提供了用于進行本發明提供的某些方法的生產規模體系的示意圖。圖1C提供了用于進行本發明提供的某些方法的中試規模體系的示意圖。

圖2提供了來自均質化步驟的樣品。

圖3提供了來自表面活性劑步驟的樣品。

圖4提供了在表面活性劑步驟之后的樣品，其中有機層中含71％的水不混溶性化合物，水層中含21％的水不混溶性化合物，以及死細胞層中僅剩余8％的水不混溶性化合物。

優選具體實施方式

定義