【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及由微生物制成的油類、燃料以及油脂化學品的生產。具體來說，本專利技術涉及產油微藻、對它們進行培育以生產有用的化合物(包括脂質、脂肪酸酯、脂肪酸、醛、醇以及烷烴)的方法，以及用于對它們進行遺傳學改變以提高生產效率并且改變由它們生產的油類的類型和組成的方法和試劑。
技術介紹
化石燃料是埋藏的有機材料的可燃地質沉積物的通用術語，由腐爛的植物和動物形成，所述植物和動物通過歷經數億萬年暴露于地殼中的熱和壓力而已經轉化成原油、煤、天然氣或重油。化石燃料是有限的、不可再生的資源。全球經濟帶來的能源需求增加還使得烴的成本壓力逐漸增加。除了能源以外，很多行業，包括塑料業和化學品制造商，主要依賴于獲得烴作為其制造方法的原料。對目前供給來源的具有成本效益的替代品可以幫助減輕能源和這些原材料成本的不斷增加的壓力。PCT公布第2008/151149號描述了用于培育微藻以生產油類的方法和材料,并且尤其示例了由微藻原始小球藻(Chlorellaprotothecoides)產生的油類生產柴油燃料。仍然需要提供在微藻中生產油類的改良型方法，特別是以較高產率和效率生產鏈長較短、飽和度較高并且沒有色素的油類的方法。本專利技術滿足這種需求。專利技術概述本專利技術提供了具有獨特的脂質型態的產油微生物細胞，優選地是微藻細胞，并且包括表達編碼如脂肪酰基-ACP硫酯酶的 蛋白質的外源性基因的重組細胞。本專利技術還提供了由所述細胞制備脂質和油基產品(包括燃料，如生物柴油、可再生柴油以及噴氣燃料)的方法。在第一方面，本專利技術提供了產油微生物細胞，優選地是微藻細胞，所述細胞的脂質型態是C8:...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.05.28 US 61/349,774;2010.08.18 US 61/374,992;1.一種包含甘油三酯油類的產油微生物細胞，其中所述甘油三酯油類的脂肪酸型態選自由以下組成的組:C8:0占至少約1%;C10:0占至少約1%;C12:0占至少約1%;C14:0占至少約2% ；C16:0占至少約30% ；C18:0占至少約5% ；C18:1占至少約60% ；C18:2占少于約7% ;以及飽和脂肪酸占至少約35%。2.按權利要求1所述的產油微生物細胞，其中所述產油微生物細胞包含外源性基因，并且其中所述產油微生物細胞的內源性去飽和酶任選地已失活或突變而具有較小的酶活性。3.按權利要求2所述的產油微生物細胞，其中所述甘油三酯油類的脂肪酸型態類似于天然存在的油類的甘油三酯油類型態。4.按權利要求3所述的產油微生物細胞，其中所述天然存在的油類選自由可可脂、椰子油、棕櫚油、棕櫚仁油、牛油樹脂、牛脂以及豬油組成的組。5.按權利要求2所述的產油微生物細胞，其中所述甘油三酯油類的脂肪酸型態包含選自由以下組成的組的型態:C8:0與C10:0的組合總量是至少約10%;C10:0、C12:0與C14:0的組合總量是至少約50% ;C16:0、C18:0與C18:l的組合總量是至少約60% ;C18:0、C18:1與C18:2的組合總量是至少約60% ;C14:0、C16:0、C18:0與C18:l的組合總量是至少約60% ;以及C18:l與C18:2的組合總量少于約30%。6.按權利要求1所述的產油微生物細胞，其中所述甘油三酯油類的脂肪酸型態包含選自由以下組成的組的脂肪酸比率:C8:0與C10:0的比率是至少約5: I ;C10:0與C12:0的比率是至少約6: I ;C12:0與C14:0的比率是至少約5: I ;C14:0與C12:0的比率是至少約7: I ;以及C14:0與C16:0的比率是至少約1: 2。7.按權利要求2所述的產油微生物細胞，其中所述內源性去飽和酶選自由硬脂酰基ACP去飽和酶和δ -12脂肪酸去飽和酶組成的組。8.按權利要求7所述的產油微生物細胞，其中所述外源性基因選自由編碼酰基-ACP硫酯酶的基因組成的組。9.按權利要求8所述的產油微生物細胞，其中所述外源性基因編碼酰基-ACP硫酯酶，所述酰基-ACP硫酯酶選自由以下組成的組:加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC49001);樟樹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號Q39473);加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號Q41635);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΑΒ71729);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΑΒ71730);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ABD83939);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAD42220);毛白楊脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ABC47311);擬南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΝΡ_172327)；擬南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAA85387);擬南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAA85388);陸地棉脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號Q9SQI3);披針葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAA54060);細葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC72882);美葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΒΒ71581);披針葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAC19933);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAL15645);細葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號Q39513);陸地棉脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAD01982);葡萄脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAN81819);山竹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΑΒ51525);芥菜脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ABI18986);長葉馬府油樹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAX51637);甘藍型油菜脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ABH11710);稻(秈稻栽培種)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號EAY86877);稻(粳稻栽培種)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΝΡ_001068400);稻(秈稻栽培種)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號EAY99617);細葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC49269);美國榆脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAB71731);披針葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAB60830);濕地萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC49180);德國鳶尾脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAG43858);德國鳶尾脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAG43858.1);濕地萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC49179);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAB71729);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAB717291.1);細葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號U39834);加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號M94159);樟樹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號U31813);賴特氏萼距花脂肪酰基-ACOP硫酯酶(基因庫編號U56103);以及普通種蓖麻脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號 ABS30422)。10.按權利要求2所述的產油微生物細胞，其中所述產油微生物細胞進一步包含編碼蔗糖轉化酶的基因。11.按權利要求2所述的產油微生物細胞，其中所述產油微生物細胞是選自以下的微藻屬或物種的細胞:東方曲殼藻、阿格藻屬、透明苗形藻、咖啡形雙眉藻、咖啡形雙眉藻線形變種、咖啡形雙眉藻點紋變種、咖啡形雙眉藻泰勒氏變種、咖啡形雙眉藻小型變種、優美雙眉藻、優美雙眉藻頭狀變種、雙眉藻屬、項圈`藻屬、纖維藻屬、鐮形纖維藻、黃金色藻、波氏藻屬、布朗葡萄藻、蘇臺德克斯葡萄藻、卡特藻屬、纖細角毛藻、牟氏角毛藻、牟氏角毛藻廣鹽變種、角毛藻屬、無硝小球藻、南極小球藻、金綠小球藻、卡氏小球藻、包囊小球藻、脫水小球藻、橢圓形小球藻、浮水小球藻、淡褐小球藻、淡褐小球藻空腔變種、谷氏小球藻、水溪小球藻、水溪小球藻棲海岸變種、水溪小球藻增大變種、凱氏小球藻、匍扇小球藻(藻株SAG 37.88)、黃綠小球藻、黃綠小球藻金綠變種、黃綠小球藻淡黃變種、紅藻小球藻、極微小球藻、突變小球藻、夜間小球藻、巴夫氏小球藻、嗜光小球藻、普氏小球藻、原始小球藻(包括 UTEX 藻株 1806、411、264、256、255、250、249、31、29、25 以及 CCAP 藻株 211/17 和211/8d中的任一種)、原始小球藻耐酸變種、規則小球藻、規則小球藻小型變種、規則小球藻傘狀變種、瑞氏小球藻、嗜糖小球藻、嗜糖小球藻橢圓形變種、鹽生小球藻、簡單小球藻、耐熱性小球藻、小球藻屬、球形小球藻、斯蒂格小球藻、萬尼氏小球藻、普通小球藻、普通小球藻、普通小球藻粗皮變型、普通小球藻自養變種、普通小球藻綠色變種、普通小球藻普通變種、普通小球藻普通變種粗皮變型、普通小球藻普通變種綠色變型、黃色小球藻、左氏小球藻、他伯氏小球藻、普通小球藻、水溪綠球藻、綠球藻屬、綠梭藻屬、藍隱藻屬、金球藻屬、球隹丐板藻屬、隱藻屬、隱蔽小環藻、梅尼小環藻、小環藻屬、杜氏藻屬、拜爾代維勒杜氏藻、雙眼杜氏藻、顆粒狀杜氏藻、海洋杜氏藻、微小杜氏藻、巴夫杜氏藻、比雷杜氏藻、普林莫杜氏藻、鹽生杜氏藻、陸生杜氏藻、特氏杜氏藻、綠色杜氏藻、特氏杜氏藻、綠色獨球藻、獨球藻屬、橢圓藻屬、裸藻屬、伏氏藻屬、克羅脆桿藻、脆桿藻屬、粘球藻屬、M絲藻屬、膜胞藻屬、等鞭金藻球親近種、球等鞭金藻、鱗孔藻屬、微星藻屬、微星藻屬(UTEX LB 2614)、微小單針藻、單針藻屬、微綠球藻屬、鹽生微擬球藻、微擬球藻屬、適意舟形藻、畢氏舟形藻、Naviculapseudotenelloides、薄膜舟形藻、嗜腐舟形藻、舟形藻屬、腎鞭藻屬、腎藻屬、普通菱形藻、亞歷山大菱形藻、普通菱形藻、分散菱形藻、碎片菱形藻、漢氏菱形藻、平庸菱形藻、中型菱形藻、小頭菱形藻、微小菱形藻、微小菱形藻橢圓變種、微小菱形藻莫納變種、四邊形菱形藻、菱形藻屬、棕鞭藻屬、小卵胞藻、極小卵胞藻、卵胞藻屬、湖泊顫藻、顫藻屬、亞短顫藻、嗜酸帕氏藻、巴夫藻屬、扁裸藻屬、席藻屬、扁藻屬、卡氏顆石藻、齒狀顆石藻、顆石藻屬、威克海姆原藻、雍滯原藻、波多黎各原藻、桑椹形原藻、饒氏原藻、塔胞藻屬、桑椹藻屬、囊狀金藻、被甲柵藻、水綿屬、鈍頂螺旋藻、裂絲藻屬、聚球藻屬、四角藻屬、四月藻屬、司西四月藻、威氏海鏈藻以及 Viridiella fridericiana。12.按權利要求11所述的產油微生物細胞，其中所述產油微生物細胞是所述原藻屬的細胞。13.按權利要求12所述的產油微生物細胞，其中所述產油微生物細胞是所述桑椹形原藻屬的細胞。14.按權利要求2所述的產油微生物細胞，其中所述產油微生物細胞是產油酵母細胞。15.按權利要求2所述的產油微生物細胞，其中所述產油微生物細胞是產油細菌細胞。16.按權利要求4所述的產油微生物細胞，其中所述天然存在的油類是可可脂，并且其中所述外源性基因包含紅花硫酯酶基因。17.按權利要求4所述的產油微生物細胞，其中所述天然存在的油類是椰子油。18.按權利要求4所述的產油微生物細胞`，其中所述天然存在的油類是棕櫚油，并且其中所述外源性基因包含油棕硫酯酶基因、細葉萼距花硫酯酶基因、細葉萼距花KAS IV基因與賴特氏萼距花FATB2基因的組合，或經過設計以破壞內源性KAS II基因的構建體。19.按權利要求4所述的產油微生物細胞，其中所述天然存在的油類是棕櫚仁油，并且其中所述外源性基因包含賴特氏萼距花FATB2基因與經過設計以破壞內源性SAD2B基因的構建體的組合。20.按權利要求4所述的產油微生物細胞，其中所述天然存在的油類是牛油樹脂。21.按權利要求4所述的產油微生物細胞，其中所述天然存在的油類是牛脂。22.按權利要求4所述的產油微生物細胞，其中所述天然存在的油類是豬油，并且其中所述外源性基因包含加州月桂硫酯酶基因與經過設計以破壞內源性SAD2B基因的構建體的組合、山竹硫酯酶基因與經過設計以破壞內源性SAD2B基因的構建體的組合、甘藍型油菜硫酯酶基因，或細葉萼距花硫酯酶基因。23.一種產油微生物甘油三酯油類組合物，其中所述甘油三酯油類的脂肪酸型態選自由以下組成的組:C8:0占至少約1%;C10:0占至少約1%;C12:0占至少約1%;C14:0占至少約2% ；C16:0占至少約30% ；C18:0占至少約5% ；C18:1占至少約60% ；C18:2占少于約7% ;以及飽和脂肪酸占至少約35%。24.按權利要求23所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，所述組合物是通過在培養基中培育重組產油微生物細胞群體所產生，其中所述產油微生物細胞包含外源性基因，并且其中所述產油微生物細胞的內源性去飽和酶任選地已失活或突變而具有較小的酶活性。25.按權利要求24所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，其中所述甘油三酯油類的脂肪酸型態類似于天然存在的油類的甘油三酯油類型態。26.按權利要求25所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，其中所述天然存在的油類選自由可可脂、椰子油、棕櫚油、棕櫚仁油、牛油樹脂、牛脂以及豬油組成的組。27.按權利要求24所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，其中所述甘油三酯油類的脂肪酸型態包含如下的型態，在所述型態中ClO:O、C12:0與C14:0的組合總量是至少約50% ;C16:0、C18:0與C18:l的組合總量是至少約60% ;C18:0、C18:1與C18:2的組合總量是至少約60% ;C14:0、C16:0、C18:0與C18:l的組合總量是至少約60% ;C8:0與C10:0的組合總量少于約50%。28.按權利要求24所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，其中所述甘油三酯油類的脂肪酸型態包含選自由以下組成的組的脂肪酸比率:C8:0與C10:0的比率是至少約5: I ；C10:0與C12:0的比率是至少約6:1 ;C12:0與C14:0的比率是至少約5: I ;C14:0與C12:0的比率是至少約7: 1;C14:0與C16:0的比率是至少約1: 2。29.按權利要求24所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，所述組合物是通過在培養基中培育重組產油微生物細胞群體所產生，其中所述內源性去飽和酶選自由硬脂酰基ACP去飽和酶和δ-12脂肪酸去飽和酶組成的組。30.按權利要求29所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，所述組合物是通過在培養基中培育重組產油微生物細胞群體所產生，其中所述產油微生物細胞包含編碼酰基-ACP硫酯酶的外源性基因。31.按權利要求30所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，所述組合物是通過在培養基中培育重組產油微生物細胞群體所產生，其中所述產油微生物細胞包含編碼酰基-ACP硫酯酶的外源性基因，所述酰基-ACP硫酯酶選自由以下組成的組:加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC49001);樟樹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號Q39473);加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號Q41635);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΑΒ71729);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΑΒ71730);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ABD83939);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAD42220);毛白楊脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ABC47311);擬南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΝΡ_172327);擬南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAA85387);擬南芥脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAA85388);陸地棉脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號Q9SQI3);披針葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAA54060);細葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC72882);美葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΒΒ71581)；披針葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAC19933);油棕脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAL15645);細葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號Q39513);陸地棉脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAD01982);葡萄脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAN81819);山竹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΑΒ51525);芥菜脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΒΙ18986);長葉馬府油樹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΑΧ51637);甘藍型油菜脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΒΗ11710);稻(秈稻栽培種)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΕΑΥ86877);稻(粳稻栽培種)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΝΡ_001068400);稻(秈稻栽培種)脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΕΑΥ99617);細葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC49269);美國榆脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號ΑΑΒ71731);披針葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號CAB60830);濕地萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC49180);德國鳶尾脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAG43858);德國鳶尾脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAG43858.1);濕地萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAC49179);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAB71729);肉豆蘧脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號AAB717291.1);細葉萼距花脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號U39834);加州月桂脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號M94159);樟樹脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號U31813);賴特氏萼距花脂肪酰基-ACOP硫酯酶(基因庫編號U56103);以及普通種蓖麻脂肪酰基-ACP硫酯酶(基因庫編號 ABS30422)。32.按權利要求31所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，所述組合物是通過在培養基中培育重組產油微生物細胞群體所產生，其中所述產油微生物細胞進一步包含編碼蔗糖轉化酶的基因。33.按權利要求32所述的產油微生物甘油三酯油類組合物，所述組合物是通過在培養基中培育重組產油微生物細胞群體所產生，其中所述產油微生物細胞是選自以下的微藻屬或物種的細胞:東方曲殼藻、阿格藻屬、透明苗形藻、咖啡形雙眉藻、咖啡形雙眉藻線形變種、咖啡形雙眉藻點紋變種、咖啡形雙眉藻泰勒氏變種、咖啡形雙眉藻小型變種、優美雙眉藻、優美雙眉藻頭狀變種、雙眉藻屬、項圈藻屬、纖維藻屬、鐮形纖維藻、黃金色藻、波氏藻屬、布朗葡萄藻、蘇臺德克斯葡萄藻、卡特藻屬、纖細角毛藻、牟氏角毛藻、牟氏角毛藻廣鹽變種、角毛藻屬、無硝小球藻、南極小球藻、金綠小球藻、卡氏小球藻、包囊小球藻、脫水小球藻、橢圓形小球藻、浮...
【專利技術屬性】
技術研發人員：S·富蘭克林，A·索曼奇，J·維，G·魯登科，J·L·莫瑟利，W·萊基特斯基，
申請(專利權)人：索拉茲米公司，
類型：
國別省市：
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