[發明專利]從微生物細胞組合物中獲得脂質的方法

在審

• 申請號: 202080020007.3
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN113574045A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 內加什·阿杜格納
• 申請（專利權）人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
• 主分類號: C07C51/48
• 分類號: C07C51/48;A23D9/00;C07C51/42;C07C57/03;C11B3/00;C11B3/06
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 肖善強

本發明涉及一種從包含微生物細胞的組合物中獲得脂質的方法，該方法包括：在約9至約11的pH下將所述包含微生物細胞的組合物處理至約60℃至約95℃的溫度；將所述經處理的微生物細胞分離成輕相和重相；順序地以一個或多個循環將所述濃縮微生物細胞組合物的pH升高至10或以上，之后將所述濃縮微生物細胞組合物的pH降低至小于6的pH以裂解所述濃縮微生物細胞組合物，其中所述pH的升高和降低還使所述濃縮微生物細胞組合物破乳；從所述經破乳的細胞組合物中分離出脂質，以及回收所述脂質。

相關申請的交叉引用

本申請是要求2019年3月14日提交的美國臨時申請號62/818500和2019年3月15日提交的美國臨時申請號62/818915的優先權的國際申請，這些美國臨時申請中的每一者的全部內容據此全文以引用方式并入。

技術領域

本發明涉及通過濃縮微生物細胞群，裂解所述微生物細胞群，破乳化所述裂解的細胞，以及回收脂質來從包含微生物細胞的組合物中獲得脂質的方法。本發明還涉及通過本發明的方法制備的脂質。

背景技術

一種從微生物細胞中獲得脂質(諸如多不飽和脂肪酸)的典型方法涉及使能夠生產所需脂質的微生物在發酵器、生物塘(pond)或生物反應器中生長；分離包含微生物細胞生物質的發酵液；干燥所述微生物細胞生物質；以及通過溶劑萃取分離脂質。分離中的步驟可包括用水稀釋發酵液；將稀釋的發酵液離心；裂解微生物細胞；以及通過向脂質可溶的混合物中添加與水不混溶的溶劑(例如，己烷)從裂解的細胞中萃取出細胞內脂質。

另一種從微生物細胞中去除脂質的萃取方法是使用機械力(例如，均質化)、酶促處理或化學處理破壞細胞壁以裂解發酵液中的細胞。可以使用有機溶劑(例如，異丙醇)從所得包含脂質、微生物細胞生物質和水的組合物中萃取脂質。可以從組合物中機械地分離脂質，并且必須從脂質和含水生物質廢物流中去除醇。參見例如，國際公開案號WO 01/76385和WO 01/76715。

然而，使用上述方法中的任一方法的工業規模脂質生產需要大量揮發性且易燃的有機溶劑，從而產生了危險的操作條件。在萃取過程中使用有機溶劑還可需要使用防爆脂質回收系統，從而增加了脂質回收的成本。此外，在從微生物細胞中萃取脂質時使用有機溶劑可產生有機溶劑廢物流，所述有機溶劑廢物流需要完整的溶劑回收系統或適當的處置方法，這進一步增加了脂質萃取的整體生產成本。例如，對揮發性有機化合物(volatileorganic compound，VOC)排放的嚴格限制需要更多的人力并且增加了容器和其他設備的成本。

因此，需要不使用有機溶劑從細胞中獲得脂質的方法以最小化上述問題。已經提出了幾種在不使用有機溶劑的情況下從細胞中分離脂質的方法。例如，美國專利號6,750,048公開了一種水性洗滌方法，由此用水性洗滌溶液洗滌乳液，直到獲得基本上非乳化的脂質。然而，在一些實施方式中，這種方法需要多個洗滌步驟，所述多個洗滌步驟需要大量的成本和時間。美國專利號7,431,952公開了一種方法，通過該方法將裂解的細胞離心以去除細胞壁碎片，然后萃取和純化油狀物。然而，這種方法提供了需要大量進一步純化的粗制油狀物。

發明內容

本發明涉及一種從包含微生物細胞的組合物中獲得脂質的方法，所述方法包括：通過在約9至約11的pH下在攪動下將所述組合物加熱至約60℃至約95℃的溫度達約1小時至約6小時的時間段來處理所述包含微生物細胞的組合物；將經處理的微生物細胞分離成基本上由濃縮微生物細胞組合物組成的輕相和基本上由發酵培養基和水性材料組成的重相；順序地以一個或多個循環將濃縮微生物細胞組合物的pH升高至10或以上達某一時間段，之后將濃縮微生物細胞組合物的pH降低至小于6的pH達某一時間段以裂解濃縮微生物細胞組合物，其中任選地在鹽的存在下，所述pH的升高和降低還使裂解的細胞組合物破乳(“pH沖擊”)；從經破乳的細胞組合物中分離脂質，以及回收脂質。