[发明专利]用于生产乙酰丙酸、乙酰丙酸酯、戊内酯、以及其衍生物的发酵路径

权利要求书

1.一种用于生产2,4-二氧代-戊酸的方法，该方法包括：通过醛醇加成将丙酮酸转变为4-羟基-2-氧代-戊酸，并且通过化学或酶氧化将4-羟基-2-氧代-戊酸转变为2,4-二氧代-戊酸。

2.如权利要求1所述的方法，其中该丙酮酸是产自包含一种或多种C5糖的碳源。

3.如权利要求1所述的方法，其中该丙酮酸是至少部分地通过微生物系统中的糖酵解来生产。

4.如权利要求2所述的方法，其中该丙酮酸是至少部分地通过微生物系统中的糖酵解来生产。

5.如权利要求2所述的方法，其中该C5糖是木糖、阿拉伯糖、核糖、来苏糖、木酮糖以及核酮糖中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的方法，其中醛醇加成发生在真核、原核或古生菌发酵宿主中。

7.如权利要求1所述的方法，其中该4-羟基-2-氧代-戊酸是从发酵宿主中回收并且在一种无细胞系统中被转变为2,4-二氧代-戊酸。

8.如权利要求1所述的方法，还包括将2,4-二氧代-戊酸还原为2-羟基-4-氧代-戊酸。

9.如权利要求8所述的方法，还包括将2-羟基-4-氧代-戊酸通过脱水酶反应转变为4-氧代-2-戊酸。

10.如权利要求9所述的方法，还包括将4-氧代-2-戊酸还原为乙酰丙酸。

11.如权利要求10所述的方法，还包括将乙酰丙酸还原为4-羟基戊酸。

12.如权利要求11所述的方法，还包括将4-羟基戊酸环化为4-戊内酯。

13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中该醛醇加成是通过I类或II类醛缩酶。

14.如权利要求10所述的方法，还包括将乙酰丙酸转变为1,4-戊二醇或二酚酸。

15.如权利要求10所述的方法，还包括将乙酰丙酸转变为甲基四氢呋喃或δ-氨基乙酰丙酸。

16.如权利要求10所述的方法，还包括将乙酰丙酸聚合。

17.如权利要求10所述的方法，还包括将乙酰丙酸转变为一种缩酮，该缩酮被用作燃料添加剂或者用于塑料和其他聚合物生产的单体/共聚物。

18.如权利要求1所述的方法，其中该丙酮酸是产自包含一个或多个C6糖的碳源。

19.如权利要求18所述的方法，其中该C6糖是阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、塔罗糖、半乳糖、果糖、阿洛酮糖、山梨糖以及塔格糖中的一种或多种。

20.如权利要求8所述的方法，进一步包括通过CoA附接将2-羟基-4-氧代-戊酸转变为2-羟基-4-氧代-戊酰-CoA。

21.如权利要求9所述的方法，进一步包括通过CoA附接将4-氧代-2-戊酸转变为4-氧代-2-戊烯酰-CoA。

22.如权利要求10所述的方法，进一步包括通过CoA附接将乙酰丙酸转化为4-氧代-戊酰-CoA。

23.用于生产2-氧代-4-戊内酯的方法，该方法包括：通过醛醇加成将丙酮酸转化为4-羟基-2-氧代-戊酸，并通过内酯化将4-羟基-2-氧代-戊酸转化为2-氧代-4-戊内酯。