產(chǎn)乙酸菌的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及培養(yǎng)產(chǎn)乙酸菌的方法。具體來(lái)說(shuō)，該方法包括在適宜條件下生長(zhǎng)所述 細(xì)菌W從碳源生產(chǎn)乙醇和/或乙酸。
【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)今世界，采用生物技術(shù)生產(chǎn)醇十分令人關(guān)注并且大有用處，尤其是在生物燃料的 生產(chǎn)中。運(yùn)些醇也可在下游過(guò)程中用于生產(chǎn)有機(jī)化合物。
[0003] 存在許多用于維持微生物培養(yǎng)物的常規(guī)方法，所述微生物培養(yǎng)能夠生產(chǎn)醇。然而， 運(yùn)些方法受困于眾多效率低下。運(yùn)些產(chǎn)醇微生物中的若干種(例如產(chǎn)乙酸菌)天生脆弱并且 易受培養(yǎng)基中周圍條件的輕微變化的影響。運(yùn)降低了從合適的碳源生產(chǎn)醇的效率。因而存 在對(duì)另外的用于在含水培養(yǎng)基中維持產(chǎn)乙酸微生物培養(yǎng)物的更有效方法的需求。
[0004] 具體來(lái)說(shuō)，本領(lǐng)域存在運(yùn)樣的需求：將合成氣發(fā)酵方法中的培養(yǎng)物保持在適宜條 件下，W使得該產(chǎn)乙酸菌將會(huì)在其最佳水平發(fā)揮作用。存在在醇生產(chǎn)的工業(yè)方法中的各種 中斷事件中維持培養(yǎng)物的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明試圖通過(guò)提供用于培養(yǎng)產(chǎn)乙酸微生物的合適方法W解決上述問(wèn)題，該方法 允許所述細(xì)菌有效地生產(chǎn)醇和/或乙酸。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供了至少一種在包含一定量 半脫氨酸和/或脫氨酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)產(chǎn)乙酸菌的方法。半脫氨酸和/或脫氨酸可W低濃 度存在于所述培養(yǎng)基中，并且可在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程或發(fā)酵過(guò)程中保持該濃度。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了培養(yǎng)至少一種產(chǎn)乙酸微生物的方法，該方法包括 在包含一定量半脫氨酸和/或脫氨酸的含水培養(yǎng)基中生長(zhǎng)所述細(xì)菌，其中所述半脫氨酸和 /或脫氨酸的濃度保持在約小于或等于0. 20g/L的濃度。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的任何方面，提供了從至少一種碳源生產(chǎn)乙酸和/或乙醇的方法，該 方法包括在包含一定量半脫氨酸和/或脫氨酸的含水培養(yǎng)基中生長(zhǎng)至少一種產(chǎn)乙酸菌的 步驟，其中培養(yǎng)基中半脫氨酸和/或脫氨酸的濃度保持在小于或等于0. 20g/L的恒定濃度。
[0008] 如本文中所用的術(shù)語(yǔ)"產(chǎn)乙酸微生物"是指能進(jìn)行Wood-Uungd址1途徑 并因而能將C0、C〇2和/或氨轉(zhuǎn)化成乙酸的微生物。運(yùn)些微生物包括在其野生型 形式中不具備Wood-Uungd址1途徑但因?yàn)榛蛐揎椂勋@得了運(yùn)一性狀的微生 物。產(chǎn)乙酸微生物可W是任何可自養(yǎng)培養(yǎng)的微生物。實(shí)例包括但不限于：潮濕厭 韋^ 礙膚[^Acetoanaerobium notera) iATCC3519d)、長(zhǎng)醋絲菌（心e tone曲aion巧/曲） (化￥份娩)、甲醇醋酸桿菌（心efoAac妃ri歴CarAi打歴）（化似巧、蘋果酸 醋酸桿菌（心etoAac妃ri歴&3知(歴）（化齡7必)、醋酸桿菌屬種第446號(hào) bacteriumspeciesno. 446') (iforina巧等人，1990，J. Biotechnol.,第 14 卷，第 187-194頁(yè)）、威氏醋酸桿菌（心etoAac妃riiwrieriwae)(化￥7977)、伍氏醋酸桿菌 iAcetobacterilmwoocli^){DSM103(})、A化alibaculmlbacchi{DSM221l2)、V^'像屯電琢 感 i Archaeoglobushilgidus) {DSM4304)、Blautiaproducta {DSM2950，A、藏賊產(chǎn)電:轅爲(wèi) 球菌（斯皿獻(xiàn)如/C 獻(xiàn)O，W前的/?/?扣*S 扣COCC獻(xiàn)如/C 獻(xiàn)O、食甲基下酸桿 售 iButyr化acteriummethylotrophicum) U)SM346d)、騰複腹售 iClostridiimaceticum) {DSM1496)、心猶敬感 i Clostridiimautoethanogenum) {DSM10061、DSM19630^V\ DSM2369S)、Clostridiumcarhoxidivorans (J)SM1524S)、Clostridiumcoskatii (ATCV 游號(hào) PTA-10522)、Clostridiimdrakei UTCCBA-623)、欲礙爲(wèi)礙橡 MiClostridiim forniicoaceticim) (J)SM92)、心二奮橡舊iClostridiimglycolicim) (J)SM128新、銳 & 梭菌（CZosfri決?歴7加/?夢(mèng)施心/_?7)(公5￥7游游)、揚(yáng)氏梭菌0-01 C47C紛59姆)、揚(yáng)氏梭菌 ERI-2 04化片5獻(xiàn)靴)、揚(yáng)氏梭菌0-52 04化片5獻(xiàn)姆)、馬猶姆貝梭菌（C/ostri說(shuō)歴孤S八遞Aei) (J)SM653d)、Clostridiummethoxybenzovorans {DSM12182)、Clostridiumragsdalei iDSM1524或、糞成腹 MiClostricIiwnscatologenes) iDSM75T)、腹 M M 賊 ATCC29797 (況A則?洗等人，1986，Qiem. Eng. Commun.，第45卷，第61-73頁(yè)）、庫(kù)氏脫硫腸狀 ~^iDesulfoton}acuhmkuznetsovi{)U)SM61l5)、^'^^^%^~^thern}0syntrophicun} 現(xiàn)賊 iDesuIfotomaculumthermobezoicumsubsp. thermosyntrophicum) {DSM140日S)、 粘液真桿菌（佩歴Zi孤05^7) 0????如)、日籃乙酸甲焼八疊球菌C2A (/?????)、穆?tīng)柺暇鷮俜N冊(cè)C22-1 (旅0方6>分3 sp. 伽份，iK)(Sakai 等人，2004，Biotechnol. Let.，第 29 卷，第 1607-1612 頁(yè)）、熱醋穆?tīng)柺?售[iMoorellathermoacetica) {DSM521，hh論賊燕驗(yàn)敬舊[^Clostridiumthermoaceticum))、 據(jù)i 皆?shī)Z曝昧反舊[^Moorellathennoautotrophica)卿説 A、0x0bacteij)fennigii U^SM 322)、Sporomusa aerivorans (DSM 13326)、'^ 導(dǎo)驚焉、據(jù)隹 i Sporomusaovata) (DSM266或、 Sporomusasilvacetica (J)SM1066d)、琢驚駕感舊[i Sporomusasphaeroicles) (J)SM2875)、成 WiW\A皆黨 ^ Sporomusatennitida) iDSM4440)、$)i也據(jù)i厭霉黨 i ThennoanaerobacterkiVUi) 供，從前的凱伍產(chǎn)醋菌（如e扣洗/?i面心n/i) ) D
[0009] 如本文中所用的術(shù)語(yǔ)"培養(yǎng)"是指在人為控制的條件下生長(zhǎng)微生物?？蒞使用本 領(lǐng)域熟知的合適的培養(yǎng)基W及培養(yǎng)條件來(lái)實(shí)施培養(yǎng)程序。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地控制 該培養(yǎng)程序W與所采用的菌株相符。例如，可采用但不限于分批式、連續(xù)式或補(bǔ)料分批式進(jìn) 行。具體來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)是指在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)產(chǎn)乙酸微生物，W及指代這樣的過(guò)程，其中所述細(xì) 胞不生長(zhǎng)而是同化、分解代謝或轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基中所提供的底物。術(shù)語(yǔ)"培養(yǎng)基"與術(shù)語(yǔ)"含水 培養(yǎng)基"可互換使用。培養(yǎng)基包含了所培養(yǎng)微生物的生長(zhǎng)、復(fù)制、維持、活力或活性所必需的 基本上全部的營(yíng)養(yǎng)物和物理生長(zhǎng)因子（physical grow化factors)。該術(shù)語(yǔ)包括指代其中 還沒(méi)有細(xì)胞生長(zhǎng)的新鮮培養(yǎng)基，W及指代細(xì)胞已從中被移除的"用過(guò)的"培養(yǎng)基。在任何情 況下，所述培養(yǎng)基均包含半脫氨酸和/或脫氨酸。
[0010] 如本文中所用的術(shù)語(yǔ)"培養(yǎng)物"和"細(xì)胞培養(yǎng)物"是指在適宜細(xì)胞群體存活和/或 生長(zhǎng)的條件下，懸浮于細(xì)胞培養(yǎng)基中的該細(xì)胞群體。如本文中所用，這些術(shù)語(yǔ)可指代包含所 述細(xì)胞群體(如，產(chǎn)乙酸微生物）和所述群體懸浮于其中的培養(yǎng)基的組合。
[0011] 如本文中所用的術(shù)語(yǔ)"半脫氨酸和/或脫氨酸"是指氨基酸半脫氨酸或其合成的 類似物，其中所述類似物含有游離的錦基和/或氧化的半脫氨酸。具體來(lái)說(shuō)，半脫氨酸是 具有化學(xué)式冊(cè)典細(xì)卿馬)細(xì)2細(xì)的a-氨基酸。它是一種半必需氨基酸并且半脫氨酸的錦基 (thiol)側(cè)鏈常常作為親核體參與酶促反應(yīng)。半脫氨酸具有兩性性質(zhì)?？墒褂眠x自k半脫 氨酸鹽酸鹽a-cysteine-HCl) a-半脫氨酸a-半脫氨酸鹽酸鹽(無(wú)水)a-半脫氨酸地2〇 等的化合物將半脫氨酸和/或脫氨酸包含在根據(jù)本發(fā)明的任何方面的培養(yǎng)基中。所述在根 據(jù)本發(fā)明的任何方面的培養(yǎng)基中的半脫氨酸和/或脫氨酸可約小于或等于0. 20g/L。因此， 培養(yǎng)基中半脫氨酸和/或脫氨酸的濃度可為約低于或等于0. 20g/L但大于0.0 Og/L的任 意值。在一個(gè)實(shí)例中，培養(yǎng)基中半脫氨酸的濃度可為約0. 21g/l、0. 22g/l、0. 23g/l、0. 24g/ L、0.20g/L、0.19g/L、0. 18g/L、0.17g/L、0.16g/L、0. 15g/L、0. 14g/L、0. 13g/L、0. 12g/L、 0.1 lg/L、0. 10g/L、0. 09g/L、0. 08g/L、0. 07g/L、0. 06g/L、0. 05g/L、0. 04g/L、0. 03g/L、 0. 02g/L、0.0 lg/L等。具體來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)基中半脫氨酸和/或脫氨酸的濃度可W是一個(gè)范圍， 該范圍選自此處所列出的任一濃度。例如，在根據(jù)本發(fā)明的任何方面的培養(yǎng)基中的半脫氨 酸和 / 或脫氨酸的濃度可在 0.0 lg/L 至 0. 24g/l、0.0 lg/L 至 0. 20g/l、0. 05g/L 至 0. 20g/l、 0. lOg/L至0. 20g/l、0. 15g/L至0. 20g/L等的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)例中，在根據(jù)本發(fā)明的任何 方面的培養(yǎng)基中的半脫氨酸和/或脫氨酸的濃度可小于0. 40g/l、尤其小于0. 25g/L但大于 0.0 Og/L。根據(jù)本發(fā)明的任何方面，含水培養(yǎng)基包含一定量的半脫氨酸和/或脫氨酸，運(yùn)是 指半脫氨酸和/或脫氨酸W至少0.0 Og/L W上的濃度存在于所述培養(yǎng)基中。因此，在根據(jù) 本發(fā)明的任何方面所用的培養(yǎng)基中始終存在半脫氨酸和/或脫氨酸。
[0012] 如本文中所用，術(shù)語(yǔ)"約"和"大約"，在用于一種或多種具體的細(xì)胞培養(yǎng)條件時(shí)，是 指與對(duì)該一種或多種培養(yǎng)條件所規(guī)定的參考值相似的值的范圍。在某些實(shí)例中，術(shù)語(yǔ)"約" 是指落在對(duì)該一種或多種培養(yǎng)條件所規(guī)定的參考