[发明专利]甘油的厌氧发酵

权利要求书

1.一种厌氧发酵甘油以生产产物的方法，包括：

将细菌细胞在厌氧条件下在介质中培养以使甘油被转化为产物，

其中所述细菌细胞：

i)缺乏甘油脱水酶或1,3-PDO还原酶或二者，并且无法制造1,3-丙二醇，

ii)具有甲基乙二醛合成酶、醛酮还原酶以及甘油脱氢酶并且能够制造1,2-丙二醇，

iii)具有II型甘油脱氢酶和二羟基丙酮激酶并且能够由所述甘油制造二羟基丙酮磷酸 盐，

iv)具有甲酸脱氢酶和氢化酶并且能够将甲酸盐歧化为CO₂和氢，以及

v)具有F₀F₁-ATP合成酶并且能够将ATP的合成与质子泵耦合；

其中所述介质包括至少10g/L的甘油作为碳源，小于10mM的钾，小于50mM的 磷酸盐、大于或等于10%的CO₂以及在5.0和7.5之间的pH；

其中所述细菌的菌株选自由MG1655、W3110、MC4100、E.coli B以及E.cloacae组 成的组；并且

其中所述产物选自由乙醇、琥珀酸、甲酸、氢以及1,2-PDO所组成的组。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述介质由羟基丙酮补充，但不用胰蛋白胨补充。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述介质用30mM的羟基丙酮补充。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述介质pH小于或等于6.5。

5.如权利要求1所述的方法，其中当所述pH是7.5时CO₂是至少20%。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述介质具有小于或等于2mM的钾以及小于或 等于10mM的磷酸盐。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述介质具有小于或等于1mM的钾以及小于或 等于5mM的磷酸盐。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述介质具有小于或等于1mM的钾以及小于或 等于2mM的磷酸盐。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述pH是6.3并且所述介质用惰性气体吹扫，并 且所述产物是乙醇以及氢。

10.如权利要求9所述的方法，其中天然的甘油脱氢酶-二羟基丙酮激酶途径被过度 表达。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述介质还包括玉米浆。

12.如权利要求8所述的方法，其中所述天然甘油脱氢酶-二羟基丙酮激酶途径被过 度表达。

13.如权利要求8所述的方法，其中所述介质还包括玉米浆。

14.如权利要求8所述的方法，其中所述细菌细胞缺乏天然二羟基丙酮激酶亚单位， 并且表达来自弗氏柠檬酸杆菌的二羟基丙酮激酶，并且所述产物是琥珀酸盐。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述介质包括10-20%的CO₂而pH是6-7.5。

16.如权利要求15所述的方法，其中天然甘油脱氢酶和弗氏柠檬酸杆菌二羟基丙酮 激酶被过度表达。

17.如权利要求8所述的方法，其中天然甘油脱氢酶和二羟基丙酮激酶被过度表达， 而所述产物是1,2-PDO。

18.一种产生1,2-PDO的方法，包括：将细菌细胞在厌氧条件下在介质中培养以使甘 油被转化为1,2-PDO，其中所述细菌细胞：

i)缺乏甘油脱水酶或1,3-PDO还原酶或二者，并且无法制造1,3-丙二醇，

ii)具有甲基乙二醛合成酶、醛酮还原酶以及甘油脱氢酶并且能够制造1,2-丙二醇，

iii)具有II型甘油脱氢酶和二羟基丙酮激酶并且能够由所述甘油制造二羟基丙酮磷酸 盐，

iv)具有甲酸脱氢酶和氢化酶并且能够将甲酸盐歧化为CO₂和氢，以及

v)具有F₀F₁-ATP合成酶并且能够将ATP的合成与质子泵耦合，其中所述介质包括至 少10g/L的甘油作为碳源，小于10mM的钾，小于50mM的磷酸盐、大于或等于10% 的CO₂以及在5和7.5之间的pH，其中所述细菌的菌株选自由MG1655、W3110、MC4100、 E.coli B以及E.cloacae组成的组。