從稀的水溶液中回收有機組分的方法

專利名稱：從稀的水溶液中回收有機組分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從例如發(fā)酵肉湯的水培養(yǎng)基中回收有機組分的方法，所述水培養(yǎng) 基含有產(chǎn)所述有機組分的微生物。該方法包括通過增加培養(yǎng)基中導(dǎo)致該有機組分鹽析的至 少一種親水溶質(zhì)的濃度來增強水培養(yǎng)基中的有機組分的活性。與未改造的相應(yīng)微生物相 比，該微生物被基因改造成能夠耐受培養(yǎng)基中更高濃度的親水溶質(zhì)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的方法使得發(fā)酵具有改進(jìn)的容積效率，并且實現(xiàn)了對發(fā)酵產(chǎn)物的回收。由 于同時進(jìn)行的發(fā)酵和回收過程增加了發(fā)酵產(chǎn)物的濃度，同樣量的發(fā)酵肉湯所產(chǎn)生和回收的 發(fā)酵產(chǎn)物的量得到增加，本發(fā)明方法還能夠降低在生產(chǎn)中所使用的能源。因此，本發(fā)明實現(xiàn) 了在少量的資金和降低的生產(chǎn)成本下進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)物的生產(chǎn)和回收。控制發(fā)酵過程的經(jīng)濟表現(xiàn)的關(guān)鍵參數(shù)是產(chǎn)物濃度和容積效率。在某些情況下，發(fā)酵肉湯中高濃度的發(fā)酵產(chǎn)物可能對微生物具有某些毒性作用和 /或抑制進(jìn)一步的發(fā)酵過程，從而導(dǎo)致非常稀釋的產(chǎn)物以及低的容積效率。低的有效產(chǎn)物濃度和容積效率對于產(chǎn)物的經(jīng)濟狀況的多個方面具有負(fù)面影響，包 括設(shè)備尺寸和效用成本。隨著發(fā)酵肉湯中產(chǎn)物濃度的降低，水溶液的回收體積增加，從而導(dǎo) 致更高的資金成本和在生產(chǎn)設(shè)備中加工更大體積的材料?；厥者^程的利用使得發(fā)酵產(chǎn)物在生產(chǎn)的同時被移除，因此增加的產(chǎn)物容積效率和 濃度可能強有力地影響產(chǎn)物的經(jīng)濟狀況。例如，對于大型工業(yè)發(fā)酵設(shè)備，每完成兩次發(fā)酵， 其容積效率將節(jié)省幾乎50%的發(fā)酵罐成本。該發(fā)酵罐的資金成本和尺寸的下降降低了設(shè)備 的折舊和生產(chǎn)成本。同樣地，回收過程使得在該過程中形成產(chǎn)物富集相，水富集相被隔離以及丟棄，發(fā) 酵肉湯體積中的水負(fù)載在下游回收中處理，純化設(shè)備大大減少。例如，對于給定的產(chǎn)品產(chǎn) 量，回收相中產(chǎn)物濃度的加倍幾乎使待處理的水量減半，降低了生產(chǎn)和資金成本。許多科技方法已被開發(fā)用于從水基發(fā)酵培養(yǎng)基中同時移除發(fā)酵產(chǎn)物，包括液/液 萃取，薄膜分離(例如，全蒸發(fā))，吸附法以及吸收法。在如上所述的情況中，當(dāng)發(fā)酵罐流中的 發(fā)酵產(chǎn)物濃度較低時，這些方法對于操作和資金成本具有重大影響，由于較高的能量損耗 以及昂貴的設(shè)備使得任何商業(yè)性生產(chǎn)均不能獨立生存。例如，目前，在工業(yè)水平執(zhí)行的最廣泛使用的原位(in sito)回收技術(shù)是液/液萃 取。在該過程中，一種萃取劑被混入該發(fā)酵肉湯中。發(fā)酵產(chǎn)物被萃取進(jìn)入該萃取劑中，并通 過反萃取進(jìn)入另一種萃取劑或者通過蒸餾法得到回收。除了上面所述的缺點之外，還有多 種問題與液/液萃取相關(guān)聯(lián)，例如對細(xì)胞的毒性，乳狀液的形成，昂貴萃取劑的消耗，以及 微生物細(xì)胞在萃取劑與發(fā)酵肉湯界面處的累積。全蒸發(fā)是一種薄膜基工藝，通過使用一種可選的薄膜被用于將溶劑從發(fā)酵肉湯中 移除。該液體或溶劑擴散穿過固體薄膜，而將營養(yǎng)物，糖，和微生物細(xì)胞留下。通常與全蒸 發(fā)相關(guān)聯(lián)的一個問題在于經(jīng)濟地提供和維持穿過薄膜的化學(xué)位梯度。那些使用真空泵或冷凝器以提供必需的化學(xué)位梯度的全蒸發(fā)工藝屬于能源密集型，因此操作昂貴。隨著有機化 合物在原料流中的濃度降低為低水平，滲透流中可蒸發(fā)的有機化合物的分壓必須被保持更 低以用于滲透從而產(chǎn)生分離。如果真空泵被用于維持與液體原料流保持平衡的有機化合物 的分壓與蒸汽相滲透中可蒸發(fā)的有機化合物的分壓之間的差別，該泵則必須維持非常高的 真空度，從而導(dǎo)致高的資金和操作成本。同樣地，如果使用冷凝器，必須要維持極低的溫度， 從而要求昂貴的以及復(fù)雜的制冷系統(tǒng)。因此，對于商業(yè)性生產(chǎn)，需要一種低成本的方法，該方法能夠使發(fā)酵產(chǎn)物在產(chǎn)生的 同時被移除，以阻止有毒的發(fā)酵產(chǎn)物的濃度超過培養(yǎng)物的耐受水平，從而提高容積效率，同 樣需要一種回收該發(fā)酵產(chǎn)物的方法，該方法使用相分離以降低工藝用水體積。現(xiàn)有技術(shù)舊2009/0171129ム1描述了ー種從例如發(fā)酵肉湯的稀的水溶液中回收 C3-C6醇類(下文也表示為c3_6-醇類)的方法，包括a.増加c3_6-醇類在發(fā)酵肉湯的一部分 中的活性至c3_6-醇類在該部分中至少飽和；b.從該發(fā)酵肉湯的該部分中形成富含c3_6-醇 的液相和富含水的液相；以及じ將富含ら_6-醇的相從富含水的相中分離。該ら_6-醇的活 性可通過例如鹽析來增加，即，將ー種親水溶質(zhì)加入該水溶液中。現(xiàn)有技術(shù)中所描述的方法具有缺陷被用于發(fā)酵的微生物通常不能耐受理想組分 的鹽析所要求的親水溶質(zhì)的濃度。因此，如果不是對現(xiàn)有技術(shù)的方法的功能不利的話，這些 方法的容積效率和成本效率至少大體上下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所解決的技術(shù)問題就是進(jìn)ー步改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)如US2009/0171U9A1 中描述的方法。上述技術(shù)問題的解決方案通過權(quán)利要求中所描述的本發(fā)明的實施方式提供。本發(fā)明涉及ー種分離方法，用于從例如發(fā)酵肉湯的稀的水溶液中對有機組分的回 收。該方法使得發(fā)酵具有改進(jìn)的容積效率，并且實現(xiàn)了對發(fā)酵產(chǎn)物的回收。由于同時進(jìn)行 的發(fā)酵和回收過程增加了發(fā)酵產(chǎn)物的濃度，同樣量的發(fā)酵肉湯所產(chǎn)生和回收的發(fā)酵產(chǎn)物的 量得到增加，本發(fā)明方法還能夠降低在生產(chǎn)中所使用的能源。因此，本發(fā)明實現(xiàn)了在少量的 資金和降低的生產(chǎn)成本下進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)物的生產(chǎn)和回收。特別是，本發(fā)明提供了ー種從例如發(fā)酵肉湯的水培養(yǎng)基中回收有機組分的方法， 該水培養(yǎng)基中含有產(chǎn)該有機組分的微生物，包括以下步驟(&)增加至少ー種親水溶質(zhì)在該水培養(yǎng)基的至少ー部分中的濃度，從而使該有機 組分在該水培養(yǎng)基的該部分中的活性增加至該有機組分在該部分中至少飽和；(b)從該部分中形成富含有機組分的液相和液體的富含水的相；以及(c)將富含有機組分的液相從富含水的相中分離；其中，該微生物被基因改造成與未改造的微生物相比能夠耐受水培養(yǎng)基的該部分 中更高濃度的至少ー種親水溶質(zhì)。本發(fā)明進(jìn)ー步的主題涉及ー種生產(chǎn)有機組分的方法，包括步驟(A)在發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)微生物使所述微生物生產(chǎn)該有機組分；(B)采用此處限定的從水溶液中回收有機組分的方法，從發(fā)酵培養(yǎng)基的至少ー部 分中回收由該微生物釋放到發(fā)酵培養(yǎng)基中的有機產(chǎn)物。
迄今為止，采用鹽析在發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)生的同時移除發(fā)酵產(chǎn)物的工藝結(jié)合采用具有耐 受高鹽的細(xì)胞和有機體的發(fā)酵工藝從未被報道。
具體實施例方式術(shù)語“發(fā)酵”或“發(fā)酵工藝”被定義為一種微生物在含有例如原料(feedstock)和 營養(yǎng)物的原材料的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)的工藝，其中該微生物將例如原料的原材料轉(zhuǎn)化成產(chǎn) 物。術(shù)語“有機組分”可以是由微生物生產(chǎn)的并且出現(xiàn)在例如發(fā)酵肉湯中的水溶液中 的任何有機化合物。該有機組分可以是醇類。優(yōu)選地，該醇類是一種(3_(6-的一元醇或二元醇，特別 是丙醇，丁醇，戊醇，或己醇，或相應(yīng)的二元醇，例如丙二醇，丁二醇，戊二醇，或己二醇。在一 些實施例中，該丙醇可以是1-丙醇或2-丙醇。在一些實施例中，該丁醇可以是1-丁醇，
2-丁醇，叔丁醇(2-甲基-2-丙醇)，或異丁醇(2-甲基-1-丙醇)。在一些實施例中，該戊 醇可以是1-戊醇，2-戊醇，3-戊醇，2-甲基-1- 丁醇，3-甲基-1- 丁醇，2-甲基-2- 丁醇，
3-甲基-2-丁醇，或2，2-二甲基-1-丙醇。在一些實施例中，該己醇可以是1-己醇，2-己 醇，3-己醇，2-甲基-1-戊醇，3-甲基-1-戊醇，4-甲基-1-戊醇，2-甲基-2-戊醇，3-甲 基-2-戊醇,4-甲基-2-戊醇，2-甲基-3-戊醇，3-甲基-3-戊醇，3，3- 二甲基-1- 丁醇， 2，2-二甲基-1-丁醇，2，3-二甲基-1-丁醇，2，3-二甲基-2-丁醇，3，3-二甲基-2-丁醇， 或2-乙基-1-丁醇。在其他優(yōu)選的實施例中，該二元醇可以選自1，2-丙二醇，1，3-丙二 醇，1，2- 丁二醇，1，3- 丁二醇，2，3- 丁二醇以及 1，4- 丁二醇。在一些實施例中該有機組分可以是醛類。根據(jù)本發(fā)明，一種例如氯化鈉的親水溶質(zhì)被以足夠引起鹽析的量加入水溶液(例 如發(fā)酵肉湯)中，鹽析是指溶液分離成兩不互溶的相；一個相是水的氯化鈉溶液，另一個相 是有機發(fā)酵產(chǎn)物溶液。這兩不互溶的相通過物理分離(例如，通過重力)，以獲得僅含較小比 例的有機組分的主要是親水溶質(zhì)的水溶液，以及僅含較小比例的水的主要是有機組分的溶液。該親水溶質(zhì)優(yōu)選被加入到發(fā)酵罐中的整個發(fā)酵肉湯中以在發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)生的同時 移除該發(fā)酵產(chǎn)物，從而阻止有毒的發(fā)酵產(chǎn)物的濃度超過培養(yǎng)物的耐受水平。各種鹽(例如， 氯化鈉，或其他溶解的組分)的存在能夠強烈地抑制暴露于這種條件的有機體的生長。在例 如酵母或細(xì)菌的有機體中，高鹽的培養(yǎng)基能夠引起細(xì)胞脫水，同時干擾新陳代謝，導(dǎo)致生長 抑制或細(xì)胞破壞。因此提供耐鹽的有機體對于實現(xiàn)有機體在不利條件下生長是有用的，該 不利條件通常不支持有用水平的生長，或根本不支持生長。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，增強有機組分的活性可能包括向該水溶液中加入一種 親水溶質(zhì)。在一些實施例中，其中該水溶液是發(fā)酵肉湯，親水溶質(zhì)優(yōu)選被加入到發(fā)酵罐中的 整個發(fā)酵肉湯中。關(guān)于加入親水溶質(zhì)，指的是增加已存在于該溶液的該部分中的親水溶質(zhì) 的濃度，或者指的是加入先前不存在于該溶液中的親水溶質(zhì)。這些濃度的增加可以是通過 外部的添加完成。作為選擇地，或附加地，增加濃度也可以通過對溶液的原位處理進(jìn)行，比 如通過水解已經(jīng)存在于該溶液中的溶質(zhì)，例如，水解蛋白質(zhì)以將氨基酸加入到該溶液中，水 解淀粉或纖維素以將乳糖加入到溶液和/或水解半纖維素以將戊糖加入到溶液中。根據(jù)另一優(yōu)選實施例，該親水溶質(zhì)可以是具有營養(yǎng)價值并且可選地以發(fā)酵副產(chǎn)物流流出，比如酒 糟及可溶物(distillers dried grains and solubles, DDGS)。此外或者可選地，該親水 溶質(zhì)可以是可發(fā)酵的，并且可與富含水的液相轉(zhuǎn)移至該發(fā)酵罐中。通常地，該親水溶質(zhì)選自 鹽，氨基酸，水溶性的溶劑，糖及其組合。該方法進(jìn)一步包括形成富含有機組分的相，例如從該水溶液的該部分中形成富 含C3_6-醇的液相和富含水的液相，該水溶液的該部分已被處理增加了有機組分(例如， c3_6-醇)的活性。正如使用于此的一樣，術(shù)語“富含有機組分的相”(例如，富含醇的液相) 指的是一種液相，其中該有機組分與水的比例大于起始水溶液的該比例。術(shù)語“富含水的液 相”指的是一種液相，其中水與有機組分的比例大于富含有機組分的液相中的該比例。該 富含水的相也可稱為缺乏有機組分的相(organic component-lean phase),例如缺乏醇的 相。形成兩相的步驟可以是主動的。例如，在一些實施例中，該形成步驟可以包括冷凝蒸 餾的蒸汽相，以在冷凝之后形成兩相?？蛇x地或此外，冷凍或冷卻該水溶液的被處理的部 分可導(dǎo)致兩相的形成。用于積極形成兩相的其他步驟包括使用適合于促進(jìn)相分離的設(shè)備。 相分離可在各種單元操作包括液_液分離器中完成，該液_液分離器包括利用相與水箱(a water boot)之間的特定的比重區(qū)別，如離心機中的重力分離的液/液分離器，或者離心式 的液-液分離器。沉降器同樣適用，例如用于溶劑萃取工藝的混合沉降器。在一些實施例 中，該形成步驟是被動的，并且可能簡單地只是由于在先前的步驟中增加了有機組分(優(yōu)選 為C3_6_醇)的活性到至少飽和的自然結(jié)果。因此，在富含有機組分的液相中，該有機組分的濃度與水的比例有效高于在起始 部分中的該比例。在富含水的相中，該有機組分的濃度與水的比例有效低于在富含有機組 分的液相中的該比例。該富含水的相也可以被稱為缺乏有機組分的相(例如缺乏醇的相)。本發(fā)明的優(yōu)選實施例涉及從稀的水溶液中對C3_6_醇類的回收，該水溶液中含有產(chǎn) 此處定義的醇的微生物。關(guān)于具體的C3_6_醇類，在富含醇的相中的典型濃度可給出為如下 所示在一些實施例中，該醇是丙醇，在富含醇的相中丙醇與水的重量比約大于0. 2，約大 于0.5，或約大于1。在其他實施例中，C3_6-醇是丁醇，在富含醇的相中丁醇與水的比率約大 于1，約大于2，或約大于8。在其他實施例中，C3_6-醇是戊醇，在富含醇的相中戊醇與水的 比率約大于4，約大于6，或約大于10。對于給定相的濃縮因子或富集因子，可被表示為在該相中有機化合物(例如，醇) 與水的比率除以在稀的水溶液中有機組分與水的比率。因此，例如，對于富含有機組分的相 的濃縮因子或富集因子，可被表示為在該富含有機組分的相中有機組分/水的比率除以在 水的稀溶液中有機組分/水的比率。在一優(yōu)選實施例中，在該富含有機組分的相中有機組 分(例如c3_6-醇)/水的比率大于起始水溶液(例如發(fā)酵肉湯)中有機組分(例如c3_6-醇)/ 水的比率，至少約5倍，至少約25倍，至少約50倍，至少約100倍，或至少約300倍。本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括將富含有機組分的液相(例如，富含C3_6_醇的相)從富含 水的相中分離。該兩相的分離指的是該兩相的物理分離，可包括移除，撇去浮沫，傾倒，傾析 或相反，將一個相從另一個相中轉(zhuǎn)移，并且可以采用本領(lǐng)域中已知的用于分離液相的任何 手段完成。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該有機組分(例如醇，優(yōu)選上面概述的C3-C6_ —元醇或 二元醇)進(jìn)一步從步驟(c)中獲得的富含有機組分的液相中純化(下文也表示為步驟(d))。在多個實施例中，該步驟(心可以包含步驟蒸餾，透析，水吸附，采用溶劑萃取進(jìn)行有機組 分的萃取，與烴類液體接觸或與親水化合物接觸，該烴類液體與水不互溶。該步驟可以產(chǎn)生 兩相，包括含有該有機化合物(例如。廠醇)和水的第一相和含有該有機組分(例如醇) 的第二相，其中第二相中的水與有機組分(例如醇)的比率小于第一相中的水與有機 組分(例如仏一6-醇)的比率。在多個實施例中，第二相可以含有至少約洲被。/。的醇，至少約 95^1^。的醇，或至少約99*1^的醇。
〔0039〕 蒸餾法是一種進(jìn)一步將該有機組分從步驟化)中富含有機組分的液相中純化出來 的優(yōu)選措施。在一些實施例中，蒸餾是在低于大氣壓以及約20-95。0的溫度下進(jìn)行。在 一些實施例中，蒸餾步驟在大約0丨025-101381-的壓力下進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，加 工富含理想的有機組分(例如醇)的液相的步驟可以包含從富含醇的相中蒸餾出 基本上純的醇。在一些實施例中，加工可以包含從富含醇的相中蒸餾出03一6-醇 的共沸混合物。在一些實施例中，加工可以進(jìn)一步包含將富含醇的相與醇選擇性 吸附劑接觸。在一些實施例中，加工可以包含將富含仏一6-醇的相中的仏一6-醇轉(zhuǎn)化成烯烴。 在一些實施例中，加工可以包含將富含醇的相與烴類液體相結(jié)合，該烴類液體與水不 互溶。在一些實施例中，該結(jié)合可以形成單一的均勻相。在一些實施例中，該結(jié)合可以形成 一輕相和一重相，輕相中醇與水的比率可能大于重相中的該比率。
〔0040〕 關(guān)于步驟匕)-(^)以及，可選地(心，現(xiàn)有技術(shù)中可以找到其進(jìn)一步的常規(guī)指導(dǎo)， 特別是對于03一6-醇，例如，在…2009/0171129^1的各個部分中，相應(yīng)內(nèi)容通過引用全部合 并于本說明書中。
〔0041〕 本發(fā)明使得微生物通過發(fā)酵產(chǎn)具有有限的水溶性的有機產(chǎn)物。該微生物包括導(dǎo)致 其對親水溶質(zhì)的耐受度增強的基因改造，該親水溶質(zhì)被用于增強微生物所產(chǎn)的有機組分的 活性。與未進(jìn)行基因改造的細(xì)胞(即，相對于這種改造的未改造微生物〉相比，該基因改造優(yōu) 選引起細(xì)胞質(zhì)中的至少一種小分子(滲壓劑)的細(xì)胞內(nèi)累積以中和外部的滲透壓。本發(fā)明的 宿主細(xì)胞可以自然產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)物，或被設(shè)計成通過設(shè)計的代謝途徑產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)物。
〔0042〕 這種基因改造以及產(chǎn)生的滲透壓的耐受度可在多種不同細(xì)胞中獲得。任何適當(dāng)?shù)?宿主細(xì)胞可被用于本發(fā)明的實踐中。例如，該宿主細(xì)胞可以是基因改造的宿主細(xì)胞，其中核 酸分子被插入，刪除或改造(即，突變；例如，通過一個或多個核苷酸的插入，刪除，替換，和 I或反向兄適用于本發(fā)明的方法的有用的典型微生物是細(xì)菌和酵母。
〔0043〕 適用于本發(fā)明的情況的細(xì)菌微生物的例子包括但不限于枯草芽孢桿菌 ^ 880111118解淀粉芽抱桿菌811171011^116^8011168 ^ ；產(chǎn)氨短桿
^ 81~6^11380161~111111 811111101118^61168 ^ ； 81~6^11380161~111111 1 麵狀1 0^)111 1 11111 ’ 010 81^1(1111111
1361^61~1110^11 ；丙酮丁醇梭桿菌((^081^1(1111111 狀61013111711 ⑶爪)，丁酸桿菌也服 13111:711011111)7 阪崎氏腸桿菌8^32成11〉，大腸桿菌001:0， 乳酸乳球菌〔1^101:0(30(^118匕⑶；!^)，百脈根根瘤菌(此如!")!；!^。!^!!!]!匕丨丨)，綠膿假單胞菌
^？861101011101188 861^11^111088^； ？861101011101188 1116^8101111 ；861101011101188尺 110(1013801:61
。叩8111社118，球形紅菌〔1^0(10133(31:61 8^11861~01 ^68 ^ ；深紅紅螺菌〔0110(10鄧11~11111111 『油!"!!!]!)，腸道沙門氏菌傷寒沙門氏菌七丫沖土)， 8&11110116118病疾志賀菌 ^ 8111^6118 0178611161~186〉，弗氏志賀菌 ^ 8111^6118
索氏志賀菌(部丨陰丨匕80皿61〉，金黃色葡萄球菌(義叩，aureus),等等。
適用于本發(fā)明的情況的酵母微生物的例子包括但不限于構(gòu)巢曲霉(Aspergillus nidulans)，黑曲霉(Aspergillus niger)，米曲霉(Aspergillus oryzae),白色念 珠菌(Candida albicans), Chrysosporium lucknowense,禾谷德抱菌(Fusarium graminearum),德抱霉(Fusarium venenatum),乳酸克魯維酵母(Kluyveromyces lactis)，粗糖脈抱菌(Neurospora crassa)，安格斯畢赤酵母(Pichia angusta)， Pichia finlandica，Pichia kodamae，膜醭畢赤氏酵母(Pichia membranaefaciens)， Pichia methanolica，Pichia opuntiae，巴斯德畢赤酵母(Pichia pastoris)，Pichia pijperi， Pichia quercuum， Pichia salictaria， Pichia thermotolerans，Pichia trehalophila，Pichia stipitis，產(chǎn)二素鏈霉菌(Streptomyces ambofaciens)，金色鏈霉 菌(Streptomyces aureofaciens)，Streptomyces aureus，貝酵母(Saccharomyces bayan us)，Saccharomyces boulardi，酉良酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，Streptomyces fungicidicus，Streptomyces griseochromogenes，灰色鏈霉菌(Streptomyces griseus)， 變鉛青鏈霉菌(Streptomyces lividans)，Streptomyces olivogriseus,枝鏈霉菌 (Streptomyces rameus),Streptomyces tanashiensis, Streptomyces vinaceus，以及瑞氏 木霉(Trichoderma reesei)。因此，在多個實施例中，該細(xì)胞是一種可選自上面所概括的種屬中的酵母細(xì)胞， 優(yōu)選是一種酵母屬細(xì)胞，最優(yōu)選是一種釀酒酵母細(xì)胞。同樣地，如已概述如上，該細(xì)胞可 以是來自細(xì)菌種屬，優(yōu)選是大腸桿菌。適用于本發(fā)明的情況的基因改造微生物的其他細(xì) 菌種屬來源于 hydrocarbonoclastic bacteria(HCB)，食減菌屬(Alcanivorax)(例如， A. borkumensis)，角軍環(huán)菌屬(Cycloclasticus)，海桿菌屬(Marinobacter)，Neptunomonas， Oleiphilus,Oleispira以及Thalassolitus的代表菌。在優(yōu)選實施例中，細(xì)胞培養(yǎng)物中的 細(xì)胞優(yōu)選以大量這種細(xì)胞存在。優(yōu)選地，該細(xì)胞培養(yǎng)物是一種液體培養(yǎng)物。在優(yōu)選實施例 中，該細(xì)胞培養(yǎng)物是一種高密度細(xì)胞培養(yǎng)物。有機溶質(zhì)的累積是所有微生物滲透調(diào)節(jié)的先決條件為了調(diào)節(jié)環(huán)境的較低的水活 性，以及導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)水的下降，微生物必須累積細(xì)胞內(nèi)離子或有機溶質(zhì)以恢復(fù)細(xì)胞滲透壓 和/或細(xì)胞體積，以及同時保持酶活性。微生物對于滲透調(diào)節(jié)已發(fā)展出兩種主要的策略。一種策略是依賴K+從 環(huán)境中選擇性地流入，有時是極端地，高水平的流入，且該策略被稱作“鹽在細(xì)胞質(zhì) 中(salt-in-the-cytoplasm)” 型的滲透適應(yīng)(osmotic adaptation) (Galinski E. A.，Advances in Microbial Physiology 37:272-328 (1995) ; da Costa, M. S. et al.， Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology 61:117-153(1998);Roe ^ ler, M. and Milller，V.，Environmental Microbiology 3:743-754(2001))。這種類型的滲透調(diào)節(jié) 發(fā)生在鹽桿菌科(Halobacteriaceae)家族的極其嗜鹽的古生菌，Order Halanaerobiales (Oren, A. Microbiology and Molecular Biology Reviews 63:334-348(1999))的厭氧適 度嗜鹽的細(xì)菌，以及極度嗜鹽細(xì)菌 Salinibacter ruber (Anton, J. et al.，International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 52:485-491(1999);Oren，A. and Mana, L. , Extremophiles 6:217 - 223(2002))。然而，大部分微生物沒有經(jīng)歷過廣泛的作為適應(yīng)鹽環(huán)境的先決條件的基因改變，并且該細(xì)胞內(nèi)的大分子通常對于高水平的無機離子是敏感的。這些生物體偏愛積 累特定的小分子質(zhì)量化合物，這種特定的小分子質(zhì)量化合物被認(rèn)為是兼容溶質(zhì)或滲透 劑(Brown, A. D.，Bacteriological Reviews 40:803-846(1976), Brown, A. D. , Microbial Water Stress Pnysiology:Principles and Perspectives. Chichester:jonn Wiley & Sons(1990);Ventosa,A.et al. , Microbiology and Molecular Biology Reviews 62:504-544(1998))。兼容溶質(zhì)如果存在的話，也可以是從環(huán)境中取得，或者可以從頭合 成。微生物的最常見兼容溶質(zhì)是中性的或者兩性的，包含氨基酸和氨基酸衍生物，糖，糖 的衍生物(量糖苷)和多元醇，甜菜堿和四氫卩密唳(da Costa, M. S. et al. , Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology 61:118 - 153(1998))。一些是普遍存在于微生 物中，即海藻糖，甜菜堿和a-谷氨酸鹽，而其他溶質(zhì)則限于少數(shù)生物體內(nèi)。例如，多元醇普 遍存在于真菌和藻類，但是在細(xì)菌中非常稀有，以及在古生菌中未知。四氫嘧啶和羥基四氫 喃唳(hydroxyectoine)均是僅在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的兼容溶質(zhì)的例子。根據(jù)優(yōu)選實施例，微生物累積的滲透劑可選自海藻糖，甜菜堿，脯氨酸，甘油，四氫 口密唳和輕基四氫卩密唳(hydroxyectoine)。這些滲透劑的增強的累積優(yōu)選通過對微生物體內(nèi)ー種或多種用于產(chǎn)理想有機組 分的生物途徑進(jìn)行基因改造獲得。根據(jù)本發(fā)明該微生物的基因改造依賴于參與滲透劑或一種或多種其前體細(xì)胞的 生產(chǎn)和/或加工和/或細(xì)胞運輸(輸出，輸入)的ー種或多種蛋白。通常，根據(jù)本發(fā)明該改造的微生物攜帯允許參與上述途徑的ー種或多種蛋白的 (過)表達(dá)的基因或基因結(jié)構(gòu)。用于組裝基因工具(比如質(zhì)粒，病毒)，轉(zhuǎn)染和理想結(jié)構(gòu)的表 達(dá)的分子生物學(xué)操作在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的(例如，參見Ausubel et al. (eds. ) Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York, 2001-2009)。術(shù)語“基因”或“基因改造”是指能夠被作為特定蛋白表達(dá)的核酸片段，可選地包含 在前的調(diào)控序列(5’非編碼序列)和在后的編碼序列(3’非編碼序列)?！霸颉?Native gene)是指被發(fā)現(xiàn)時天然具有其自身的調(diào)控序列的基因?！爸亟M基因”是指不是原生基因的 任何基因，包括天然地不能同時發(fā)現(xiàn)的調(diào)控和編碼序列。因此，重組基因可能包括來自不同 來源的調(diào)控序列和編碼序列，或者來自同一來源的調(diào)控和編碼序列，但是以不同于自然界 發(fā)現(xiàn)的方式排列?！皟?nèi)生基因”(Endogenous gene)是指原生基因位于有機體的基因組中的 天然位置。“外源”基因是指正常情況下不會在宿主有機體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的基因，但是通過基因轉(zhuǎn) 移被引入該宿主有機體中。外源基因可包括被插入非原生有機體的原生基因，或重組基因。 “轉(zhuǎn)基因”(transgene)是ー種通過轉(zhuǎn)化程序被引入該基因組的基因。如使用于此，術(shù)語“表達(dá)”是指來自于本發(fā)明的核酸片段的正義(mRNA)或反義RNA 的轉(zhuǎn)錄和持續(xù)累積。表達(dá)也可以是指mRNA翻譯成多肽。通常，描述于此的重組DNA技術(shù)中的命名和實驗室程序為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知。 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)被用于克隆，DNA和RNA分離，擴增和純化。通常，涉及DNA連接酶，DNA聚合酶， 限制性內(nèi)切酶等等的酶反應(yīng)根據(jù)制造商的說明書進(jìn)行。這些技術(shù)以及多種其他技術(shù)通常 根據(jù) Sambrook et al. , Molecular Cloning—A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N. Y. (1989)進(jìn)行。適用于細(xì)菌培養(yǎng)物的日常維護(hù)和生長的材料和方法為本領(lǐng)域熟知。適用于以下例子的技術(shù)可以參考 Manual of Methods for General Bacteriology (Phi 11 ipp Gerhardt,R. G. E.Murray,Ralph N. Costilow,Eugene ff. Nester,Willis A.Wood, Noel R.Krieg and G.Briggs Phillips,eds. ), American Society for Microbiology, Washington, D. C. (1994)。使用于此的術(shù)語“轉(zhuǎn)化”是指核酸片段轉(zhuǎn)移進(jìn)入宿主有機體，導(dǎo)致基因的穩(wěn)定遺 傳。含有轉(zhuǎn)化的核酸片段的宿主有機體是指“轉(zhuǎn)基因”或“重組”，或“轉(zhuǎn)化”有機體。對于 許多應(yīng)用，比如異源基因，編碼序列，或調(diào)控序列的引入，通常有必要將核酸序列引入各個 細(xì)胞中。許多這種方法是已知并且可被利用的，具體的選擇取決于特定類型的細(xì)胞。用于E. coli菌株轉(zhuǎn)化的感受態(tài)細(xì)胞可如下制備E. coli在S0B培養(yǎng)基 (Sambrook, J. , Russel, D. ff. Molecular Cloning, A Laboratory Manual. 3 ed. 2001, Cold Spring Harbor, N. Y. : Cold Spring Harbor Laboratory Press)中生長至 0D600 約為 0. 6-0. 8。該培養(yǎng)物濃縮100倍，冰凍的水洗滌一次，冰凍的10%甘油洗滌三次。然后將細(xì) 胞在150iiL的冰凍的10%甘油中重懸，平均分成每份50 ii L。這些小份可被立即用于標(biāo) 準(zhǔn)轉(zhuǎn)化或儲存于-80° C。這些細(xì)胞通過電穿孔法轉(zhuǎn)化理想質(zhì)粒。電穿孔之后，S0C培養(yǎng) 基(Sambrook, J. , Russel, D. ff. Molecular Cloning, A Laboratory Manual. 3ed. 2001, Cold Spring Harbor, N. Y. :Cold Spring Harbor Laboratory Press)被立即加入細(xì)胞中。在 37° C下溫育1小時。將該細(xì)胞涂平板至含有適當(dāng)抗生素的LB平板上37° C溫育過夜。例如，通過將酵母細(xì)胞轉(zhuǎn)移進(jìn)原生質(zhì)體實現(xiàn)酵母細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，例如，使用裂解 酶，溶細(xì)胞酶，或蝸牛酶，接下來加入核酸和聚乙二醇(PEG)。該PEG處理過的原生質(zhì) 體通過在生長培養(yǎng)基中培養(yǎng)再生，例如，在選擇性條件下(參見，例如，Beggs, Nature 275:104-108(1978);and Hinnen et al.，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75:1929-1933(1978)) 培養(yǎng)。另一種方法并不涉及細(xì)胞壁的去除，而是使用氯化鋰或醋酸鹽和PEG進(jìn)行處理，然 后在選擇性培養(yǎng)基中生長(參見，例如，Ito et al., J. Bact. 153:163-168 (1983)) 0關(guān) 于酵母轉(zhuǎn)化，基因整合進(jìn)入酵母基因組，以及酵母菌株的生長和篩選的種種方法在分子 生物學(xué)技術(shù)(Current Protocols in Molecular Biology, Vols. 1 and 2, Ausubel et al. , eds. , John Wiley & Sons, New York (1997)中已有描述。術(shù)語“質(zhì)?！焙汀拜d體”是指通常攜帶不屬于細(xì)胞中心代謝的基因的外源的染色 體分子(element)，通常以環(huán)狀雙鏈DNA片段形式出現(xiàn)。這些分子可以是來自于任何來源， 單鏈或雙鏈DNA或RNA的，線狀或環(huán)狀的，自主復(fù)制序列，基因組整合序列，噬菌體或核酸 序列，其中若干核酸序列已被連接或重組進(jìn)入唯一的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠?qū)幼悠魏虳NA 序列與適當(dāng)?shù)?'未翻譯序列一起引入細(xì)胞以形成選定的基因產(chǎn)物。“重組載體”是指特定 的載體，該特定的載體含有外源基因和除了外源基因之外的能夠有利于特定宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化 的分子。含有必要基因的重組有機體可使用本領(lǐng)域熟知的技術(shù)構(gòu)建，該必要基因?qū)⒕幋a酶 催化途徑，以將可發(fā)酵的碳源底物轉(zhuǎn)化成理想的有機產(chǎn)物，該熟知技術(shù)例如參見US-A-2007 0092957, US-A-20090239275, US-A-20090155870, US-A-20090155870, W0-A-2009/103533, U S-A-20090246842。經(jīng)過基因改造以增加海藻糖產(chǎn)量的本發(fā)明的酵母菌株提高了對不同鹽的耐受度。 菌株的耐受度可通過試驗其在不同鹽(包括氯化鈉)的濃度下的生長進(jìn)行評估，這些鹽對于親本菌株(基因改造之前)的生長有害。本發(fā)明中使用的發(fā)酵培養(yǎng)基含有適當(dāng)?shù)奶荚吹孜铩＿m當(dāng)?shù)牡孜锇?，但不局?于，單糖(例如葡萄糖和果糖)，低聚糖(例如乳糖或蔗糖)，多糖(例如淀粉或纖維素)或 其混合物，以及可再生的原料的未純化的混合物，該原料例如乳清培養(yǎng)基(cheese whey permeate),玉米漿液，甜菜糖蜜，以及大麥芽。除了一種合適的碳源，發(fā)酵培養(yǎng)基通常含有適當(dāng)?shù)牡V物質(zhì)，鹽，輔因子，緩沖液以 及其他本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，適合于培養(yǎng)物的生長的，以及適合于促進(jìn)生產(chǎn)理想的有機 化合物的必須的酶催化途徑的成分。對于細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞通常是在合適的培養(yǎng)基中大約20-37° C范圍內(nèi)的溫度下生 長。對于本發(fā)明有用的適當(dāng)?shù)纳L培養(yǎng)基可以是常見的商業(yè)制備的培養(yǎng)基，例如包含酵母 氮源，硫酸銨和右旋糖(作為碳源/能源)的肉湯或Yro培養(yǎng)基，適用于大多數(shù)釀酒酵母菌株 生長的最佳比例的蛋白胨，酵母提取物和右旋糖的混合物。其他限定的或合成的生長培養(yǎng) 基也可以被使用，用于特定的微生物生長的合適培養(yǎng)基為微生物和/或發(fā)酵學(xué)科領(lǐng)域的技 術(shù)人員所知。發(fā)酵的適當(dāng)pH范圍通常在約3. 0-7. 5之間，其中初始條件的pH優(yōu)選為約4. 5-6. 5 之間。產(chǎn)生于發(fā)酵培養(yǎng)基中的理想產(chǎn)物(例如乙醇)的量可使用本領(lǐng)域熟知的許多方法 測量，例如，高效液相色譜法(HPLC)或氣相色譜法(GC)。US-A-7, 005, 291描述了一種適用于本發(fā)明的基因改造的例子，涉及一種從重組有 機體中產(chǎn)甘油的方法，包括將一表達(dá)盒(expression cassette)轉(zhuǎn)化進(jìn)入一適當(dāng)?shù)乃拗骷?xì) 胞，該表達(dá)盒包括(a)編碼具有甘油-3-磷酸脫氫酶(G3PDH)活性的蛋白質(zhì)的基因，和/或， (b)編碼具有甘油-3-磷酸磷酸酶活性的蛋白的基因。該基因改造導(dǎo)致增強的甘油細(xì)胞內(nèi) 累積。相應(yīng)改造的微生物的生產(chǎn)的細(xì)節(jié)參閱US-A-7，005，291。術(shù)語“甘油-3-磷酸脫氫酶”和“G3PDH”是指具有催化磷酸二羥基丙酮(DHAP) 轉(zhuǎn)化成甘油-3-磷酸(G3P)的酶活的多肽。體內(nèi)的G3PDH可以是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NADH);還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH);或依賴型FAD (FAD-dependent)。例 如，該NADH-依賴型酶(EC 1. 1. 1.8)通過多個基因編碼，包含GPD1 (GenBankZ74071x2), 或 GPD2(GenBank Z35169xl)，或 GPD3(GenBank G984182)，或 DARI(GenBank Z74071x2)。 該 NADPH-依賴型酶(EC 1. 1. 1. 94)通過 gpsA(GenBank U321643, (cds 197911-196892) G466746 和 L45246)編碼。該 FAD-依賴型酶(EC 1. 1. 99. 5)通過⑶T2 (GenBank Z47047x23)，或 glpD (GenBank G147838)，或 glpABC (GenBank M20938)編碼。術(shù)語“甘油-3-磷酸酶”，“sn-甘油-3-磷酸酶”或“d，1_甘油磷酸酶”和“G3P磷 酸酶”是指具有催化甘油-3-磷酸和水轉(zhuǎn)化成甘油和無機磷酸的酶活的多肽。例如，G3P磷 酸通過 GPP1 (GenBank Z47047xl25)，或 GPP2 (GenBankU18813xll)編碼。術(shù)語“GPP1”，“RHR2”和“YIL053W”可交換地使用，是指編碼細(xì)胞質(zhì)的甘油-3-磷 酸酶(cytosolic glycerol-3-phosphatase)的基因，并且具有SEQ ID N0:7的氛基酸序列。術(shù)語“6 2”，“11( 2”和“YER062C”可交換地使用，是指編碼另一種細(xì)胞質(zhì)的甘 油-3-磷酸酶的基因，并且具有SEQ ID N0:8的氨基酸序列。適用于本發(fā)明的其他基因是參與海藻糖代謝的基因。例如，從酵母，特別是啤酒酵母(Sacharomyces cerevisiae)編碼具有海藻糖_6_磷酸合成酶功能的蛋白(例如相應(yīng) 的酶)的基因。這些酶(以及他們的編碼基因)中特別有用的代表是Tpslp，Tps2p, Tps3p和 Tsllp0適用于本發(fā)明的情況的表達(dá)特別是(inter alia)Tpslp的基因改造的微生物的更 多細(xì)節(jié)描述于US-A-5，422，254中，關(guān)于相應(yīng)的改造的微生物的細(xì)節(jié)參考現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)。 Tpslp是海藻糖-6-磷酸合成酶/磷酸酶復(fù)合體的合成酶亞基，合成儲存碳水化合物海藻 糖。在自然情況下，這種蛋白的表達(dá)通過應(yīng)力條件誘導(dǎo)(例如滲透壓)。Tps2p是酵母海藻糖-6-磷酸合成酶/磷酸酶復(fù)合體的磷酸酶亞基，合成儲存碳水 化合物海藻糖。它的表達(dá)通過應(yīng)力條件誘導(dǎo)(例如滲透壓)。Tps3p是酵母海藻糖-6-磷酸合成酶/磷酸酶復(fù)合體的調(diào)控亞基，合成儲存碳水化 合物海藻糖；這種蛋白的表達(dá)通過應(yīng)力條件誘導(dǎo)(例如滲透壓)。Tsllp是酵母海藻糖-6-磷酸合成酶(Tpslp) /磷酸酶(Tps2p)復(fù)合體的大亞基, 將尿苷_5’ - 二磷酸葡萄糖和葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)化成海藻糖。涉及海藻糖代謝的其他基因已知來自于細(xì)菌，特別是E. coli，例如，類似OtsA和 OtsB的海藻糖-6-磷酸合成酶基因。適用于本發(fā)明的其他基因是參與四氫嘧啶代謝的基因。編碼在四氫嘧啶合 成中發(fā)揮作用的蛋白的基因的例子，例如，L-2，4-二氨基丁酸乙?；D(zhuǎn)移酶(DABA acetyltransferase),催化L-2, 4_ 二氨基丁酸(DABA)的乙?；饔眯纬删哂幸阴］o酶A 的 Y-N-乙酉先-a, y - 二氨基丁酸(gamma-N-acetyl-alpha, gamma-diaminobutyric acid, ADABA), 二氨基丁酸-2-氧化戊二酸轉(zhuǎn)氨酶(通過L-谷氨酸鹽的轉(zhuǎn)氨作用逆向催化L-天 冬氨酸0半縮醛(ASA)轉(zhuǎn)化成L-2，4- 二氨基丁酸(DABA))，以及L-四氫嘧啶合成酶(催 化Y -N-乙酰-a，y - 二氨基丁酸(ADABA)的環(huán)化)。四氫嘧啶(1，4，5，6-四氫化-2-甲 基-4-嘧啶羧酸)是一種極好的滲透保護(hù)劑。四氫嘧啶生物合成基因已知來源于例如嗜鹽細(xì)菌，比如嗜鹽海球菌 (Marinococcus halophilus)。特定的例子包括 ectA, ectB 和 ectC ;進(jìn)一步細(xì)節(jié)可 參 見“Characterization of genes for the biosynthesis of the compatible solute ectoine from Marinococcus halophilus and osmoregulated expression in Escherichia coli. "Louis P. , Galinski E. A. ;Microbiology 143:1141-1149(1997)。適用于本發(fā)明的情況的其他基因參與運輸機制，例如，導(dǎo)致滲透保護(hù)化合物的細(xì) 胞內(nèi)攝入升高的各種ATP-依賴型運輸?shù)鞍缀蚄+同向和逆向轉(zhuǎn)運蛋白。這種基因的特定的 例子已知來自于，例如E. col i，并且包含ProV, Proff, ProX和ProP。ProV, ProW和ProX基因 表達(dá)的蛋白導(dǎo)致甜菜堿，脯氨酸和/或四氫嘧啶在細(xì)胞內(nèi)的累積，并且是多組分結(jié)合蛋白 依賴性的(binding-protein-dependent)運輸系統(tǒng)(尿蛋白運輸proU transporter)的組 分，該系統(tǒng)充當(dāng)甜菜堿/L-脯氨酸的運輸者。ProP編碼一種能夠運輸脯氨酸和甜菜堿的滲 透保護(hù)劑/質(zhì)子同向轉(zhuǎn)運劑，并且調(diào)節(jié)滲透保護(hù)劑的攝入，以適應(yīng)滲透壓的升高。適用于根據(jù)本發(fā)明的改造微生物的另一類基因結(jié)構(gòu)涉及參與以膽堿進(jìn)行甜菜堿 合成的基因。編碼膽堿合成酶或甜菜堿-醛脫氫酶的基因的例子的代表已知來源于，例如 E. coli,并且包含 betA 和 betB。下表列出了在適用于本發(fā)明方法的微生物中表達(dá)的蛋白的特定例子。
表 權(quán)利要求
1.一種從水培養(yǎng)基中回收有機組分的方法，所述水培養(yǎng)基中含有產(chǎn)所述有機組分的微 生物，包括步驟(a)增加至少一種親水溶質(zhì)在所述水培養(yǎng)基的至少一部分中的濃度，使所述有機組分 在所述水培養(yǎng)基的該部分中的活性增加至所述有機組分在該部分中至少飽和；(b)從該部分中形成一富含所述有機組分的液相和一液體的富含水的相；以及(C)將富含所述有機組分的液相從富含水的相中分離；其特征在于，所述微生物被基因改造成與未改造的微生物相比能夠耐受所述水培養(yǎng)基 的所述部分中更高濃度的至少一種親水溶質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水培養(yǎng)基是發(fā)酵肉湯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述有機組分是醇。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述醇是一種C3-C6的一元醇或二元醇。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述(3-(6的一元醇選自由1-丁醇，2-丁 醇，叔丁醇，異丁醇，1-戊醇，2-戊醇，3-戊醇，2-甲基-1-丁醇，3-甲基-1-丁醇，2-甲 基-2- 丁醇,3-甲基-2- 丁醇,2，2- 二甲基-1-丙醇，1-己醇，2-己醇，3-己醇，2-甲 基-I-戊醇，3-甲基-1-戊醇，4-甲基-1-戊醇，2-甲基-2-戊醇，3-甲基-2-戊醇，4-甲 基-2-戊醇，2-甲基-3-戊醇，3-甲基-3-戊醇，3，3- 二甲基-1- 丁醇，2，2- 二甲基-1- 丁 醇，2，3- 二甲基-1- 丁醇，2，3- 二甲基-2- 丁醇，3，3- 二甲基-2- 丁醇以及2-乙基-1- 丁 醇組成的組中。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述(3-(6的二元醇選自由1，2-丙二醇， 1，3-丙二醇，1，2- 丁二醇，1，3- 丁二醇，2，3- 丁二醇以及1，4- 丁二醇組成的組中。
7.如前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述親水溶質(zhì)選自由鹽，氨基 酸，水溶性溶劑，糖及其組合組成的組中。
8.如前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述微生物具有導(dǎo)致至少一種 滲透劑在所述微生物的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)增強累積的基因改造。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述滲透劑選自由海藻糖，甜菜堿，脯氨 酸，丙三醇和四氫嘧啶組成的組中。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述微生物被改造成表達(dá)一種選自由Tps 1，Tps2，Tps3，Tsll，GPD1，GPD2，HOR2，RHR2ectA，ectB，ectC，otsA，otsB，ProV, ProW, ProX, P roP，betA以及betB組成的組中的一種或多種基因的蛋白。
11.如前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述微生物選自由細(xì)菌和酵母 組成的組中。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述酵母選自由構(gòu)巢曲霉 (Aspergillus nidulans)，黑 曲霉(Aspergillus niger)，米 曲霉(Aspergillus oryzae),白色念珠菌(Candida albicans), Chrysosporium lucknowense，禾谷 德抱菌(Fusarium graminearum),德抱霉(Fusarium venenatum),乳酸克魯維酵 母(Kluyveromyces lactis)，粗糖脈抱菌(Neurospora crassa)，安格斯畢赤酵母 (Pichia angusta)，Pichia finlandica，Pichia kodamae，膜醭畢赤氏酵母(Pichia membranaefaciens)， Pichia methanolica， Pichia opuntiae，巴斯德畢赤酵母 (Pichia pastoris)， Pichia pijperi， Pichia quercuum， Pichia salictaria， Pichiathermotolerans, Pichia trehalophila，Pichia stipitis，產(chǎn)二素鏈霉菌(Streptomyces ambofaciens)，金色鏈霉菌(Streptomyces aureofaciens)，Streptomyces aureus，貝 酵母(Saccharomyces bayanus)， Saccharomycesboulardi,酉良酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)， Streptomyces fungicidicus， Streptomyces griseochromogenes， 灰色鏈霉菌(Streptomyces griseus)，變鉛青鏈霉菌(Streptomyces lividans)， Streptomyces olivogriseus, 枝 鏈 霉 菌(Streptomyces rameus)， Streptomyces tanashiensis，Streptomyces vinaceus，以及瑞氏木霉(Trichoderma reesei)組成的組 中。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述細(xì)菌選自由枯草芽孢桿菌 (Bacillus subtilis)，解淀粉芽抱桿菌(Bacillus amyloliquefacines),產(chǎn)氨短桿 菌(Brevibacterium ammoniagenes)， Brevibacterium immariophilum， Clostridium beigerinckii，丙酮丁醇梭桿菌(Clostridium acetobutylicum)，丁酸桿菌(Clostridium butylicum)，阪崎氏腸桿菌(Enterobacter sakazakii)，大腸桿菌(Escherichia coli)， 乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)，百脈根根瘤菌(Mesorhizobium loti),綠膿假單胞菌 (Pseudomonas aeruginosa),Pseudomonas mevalonii, Pseudomonas pudica，Rhodobacter capsulatus，球形紅菌(Rhodobacter sphaeroides)，深紅紅螺菌(Rhodospirillum rubrum),腸道沙門氏菌(Salmonella enterica),傷寒沙門氏菌(Salmonella typhi)， Salmonella typhimurium，痢疾志賀菌(Shigella dysenteriae)，弗氏志賀菌(Shigella flexneri)，索氏志賀菌(Shigella sonnei)，金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)以 及 hydrocarbonoclastic bacteria 組成的組中。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述hydrocarbonoclasticbacteria選 自由食減菌，解環(huán)菌，海桿菌，Neptunomonas, Oleiphilus，Oleispira 和 Thalassolitus 組 成的組中。
15.如前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟(d)進(jìn)一步從富含所述有機組分的液相中純化出所述有機組分。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述步驟(d)包括富含所述有機組分的液 相的蒸餾。
17.—種生產(chǎn)有機組分的方法，其特征在于，包括步驟(A)在發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)一種微生物以通過所述微生物產(chǎn)生所述有機組分；(B)釆用如權(quán)利要求1-16中任一項所限定的從水溶液中回收有機組分的方法，從所述 發(fā)酵培養(yǎng)基的至少一部分中回收由所述微生物釋放到所述發(fā)酵培養(yǎng)基中的有機產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從例如發(fā)酵肉湯的水培養(yǎng)基中回收有機組分的方法，所述水培養(yǎng)基含有產(chǎn)所述有機組分的微生物。該方法包括通過增加培養(yǎng)基中導(dǎo)致該有機組分鹽析的至少一種親水溶質(zhì)的濃度來增強水培養(yǎng)基中的有機組分的活性。與未改造的相應(yīng)微生物相比，該微生物被基因改造成能夠耐受培養(yǎng)基中更高的濃度。
文檔編號C12P7/18GK102666863SQ201080056900
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者伊利婭·米肯伯格, 伯恩哈德·克奈塞爾, 弗朗茨·尼爾利希, 沃爾特·伯格-克利 申請人:思德力公司