[发明专利]产生发酵产物的方法

说明书

发明领域

本发明涉及将植物来源的材料发酵成为期望的发酵产物的方法。本发明 还涉及使用发酵生物体从植物材料产生发酵产物的方法和可以在这样的方法 中使用的组合物。

发明背景

大量难以通过合成产生的商业产品可以由可发酵生物体产生。这样的产 品包括醇(如乙醇、甲醇、丁醇、1，3-丙二醇)；有机酸(如柠檬酸、乙酸、衣康 酸、乳酸、葡糖酸、葡糖酸盐、乳酸、琥珀酸、2，5-二酮基-D-葡糖酸)；酮(如 丙酮)；氨基酸(如谷氨酸)；气体(如H₂和CO₂)，和更复杂的化合物，包括， 例如，抗生素(如青霉素和四环素)；酶；维生素(如核黄素，B₁₂，β-胡萝卜素)； 和激素。发酵也常用于消费品酒精(如啤酒和酒)、乳制品业(如酸奶和奶酪的 生产)、皮革和烟草业中。

本领域已知大量通过发酵由降解含淀粉和/或含木质素纤维素的材料而 提供的糖，产生发酵产物如乙醇的方法。

然而，从这样的植物材料产生发酵产物如乙醇仍然成本很高。因此，需 要提供能提高发酵产物产率从而降低生产成本的方法。

发明概述

本发明涉及将植物来源的材料发酵成为期望的发酵产物的方法。本发明 还提供使用发酵生物体从植物材料产生期望的发酵产物的方法。最后，本发 明涉及能在本发明的这类方法中使用的组合物。

根据本发明，起始材料(即所述发酵生物体所用的底物)可以是任何植物材 料或其部分或组分。

在一个实施方案中，起始材料是含淀粉的材料。在另一个实施方案中， 淀粉材料是含木质素纤维素的材料。

在第一方面，本发明涉及使用发酵生物体将植物材料发酵成为发酵产物 的方法，其中在发酵过程中存在一种或多种植物激素(phytohormone)(植物激 素(plant hormone))。植物激素可以提高发酵产率。

可以在发酵前和/或发酵过程中加入植物激素。在一个实施方案中，向发 酵培养基加入植物激素。在一个实施方案中，植物激素存在于发酵培养基中。

根据本发明，术语植物激素还覆盖其类似物和/或盐。植物激素是“提高 发酵产物产率的化合物”，指在使用发酵生物体发酵的过程中存在所述化合物 时，与不存在/加入这种化合物(植物激素)的对应的发酵方法相比，所述期望 的发酵产物的产率增加。

根据本发明，植物激素包括选自下组的化合物：生长素(Auxins)、脱落酸 (Abscisics)、油菜素类固醇(Brassinosteroids)、茉莉酸(Jasmonates)、愈伤酸 (Traumatic Acids)、细胞分裂素(Cytokinins)、异黄酮类化合物(Isoflavinoids)、 赤霉素(Gibberelins)和乙烯(Ethylene)，或其中两种或两种以上的混合物。植物 激素或其类似物的实例包括水杨酸(SA)、乙酰水杨酸(ASA)、吲哚乙酸(IAA)、 赤霉酸(GA)、五倍子酸(GALA)、细胞分裂素(CK)、脱落酸(ABA)和乙烯(C＝C)。

附图简述

图1显示存在和不存在水杨酸(SA)时，常规SSF中黑曲霉(Aspergillus niger)葡糖淀粉酶的性能。

图2显示存在和不存在水杨酸(SA)时，常规SSF中埃默森踝节菌 (Talaromyces emersonii)葡糖淀粉酶的性能。

图3显示存在和不存在水杨酸(SA)时，常规SSF中瓣环栓菌(Trametes cingulata)葡糖淀粉酶和微小根毛霉(Rhizomucor pusillus)α-淀粉酶混合物的性 能。

图4显示存在和不存在水杨酸(SA)时，一步发酵中瓣环栓菌葡糖淀粉酶 和微小根毛霉α-淀粉酶混合物的性能。

图5显示加入和不加入乙酰水杨酸(ASA)时，一步发酵中瓣环栓菌葡糖淀 粉酶和微小根毛霉α-淀粉酶混合物的性能。

图6显示常规SSF中水杨酸(SA)的剂量响应。

图7显示用不同SA剂量发酵70小时后测定的乙醇的平均HPLC结果。

图8显示用不同SA剂量发酵70小时后测定的甘油的平均HPLC结果。

图9显示在未洗涤的生物质水解产物中，水杨酸(SA)对树干毕赤酵母 (Pichia stipitis)耐受抑制剂能力的影响。