[发明专利]用于生产蛋白质或饲料的气体发酵

说明书

背景技术

单细胞蛋白(SCP)是指用于富含蛋白质的人类和动物饲料的微生物质，通常替换常规蛋白质补充源，例如豆粕或鱼粉。

微生物质的大规模生产具有优于食品或饲料用生产蛋白质的传统方法的许多优点。举例来说，微生物具有高生长速率，可经基因修饰以修改氨基酸组成，具有高蛋白含量，且可利用广泛的碳源和能源。此外，农业和工业废弃物生物转化为富含蛋白质的原料具有更便宜地制作最终产物的额外益处，其还抵消用作产生SCP的底物的废弃物的负成本价值。另外，SCP的使用使得饲料生产较低地依赖于土地资源且减轻农业压力。

藻类、真菌和细菌是SCP的主要来源(Ravindra,Biotechnol Adv,18:459-479,2000)。先前用于SCP的细菌种类包含甲基营养嗜甲基菌(Methylophilus methylotrophicus)(Imperial Chemical Industries)、克拉拉嗜甲基菌(Methylophilus clara)(Hoechst)和甲烷嗜甲基菌(Methylophilus methanica)(Norsk Hydro)。然而，这些微生物中的每一种都是革兰氏阴性且好氧性的并消耗甲醇作为碳源。因此，存在对包括来自不同菌株和在不同碳源中生长的微生物质的额外动物饲料的需要。

发明内容

本发明提供包括微生物质和至少一种赋形剂的动物饲料。一般来说，微生物质包括在气态底物中生长的微生物，例如包括CO、CO₂和H₂中的一种或多种的气态底物。

微生物可以是革兰氏阳性、产乙酸性、一氧化碳营养型和/或厌氧性的。一般来说，微生物是梭菌(Clostridium)属的一员，例如，是自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum)、扬氏梭菌(Clostridium ljungdahlii)、拉氏梭菌(Clostridium ragsdalei)或科斯卡塔梭菌(Clostridium coskatii)或从其衍生的微生物。在一优选实施例中，微生物是以DSMZ登录号DSM23693保藏的自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum)。在某些实施例中，微生物不是甲烷氧化性的。

气态底物包括CO、CO₂和H₂中的一种或多种。通常，气态底物包括至少一定量的CO。在某些实施例中，气态底物不包括甲烷。然而，在特定实施例中，气态底物可经由甲烷重整(methane reforming)产生。气态底物可以是或可从工业废气、工业尾气或合成气衍生。

动物饲料适用于喂养家畜或宠物，包含(但不限于)肉牛、奶牛、猪、绵羊、山羊、马、骡、驴、鹿、水牛/野牛、驼、羊驼、驯鹿、骆驼、爪哇野牛、大额牛、牦牛、鸡、火鸡、鸭、鹅、鹌鹑、珍珠鸡、乳鸽/鸽子、鱼、虾、甲壳动物、猫、狗和啮齿动物。

动物饲料可进一步包括一种或多种赋形剂，例如碳水化合物、纤维、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质、水、调味剂、甜味剂、抗氧化剂、酶、防腐剂、益生菌或抗生素。更一般来说，赋形剂可以是加入微生物质来增强或更改动物饲料的形式、属性或营养含量的任何物质。

本发明进一步提供一种用于生产动物饲料的方法，所述方法包括在存在气态底物的情况下培养微生物以形成微生物质，和由微生物质生产动物饲料。一般来说，气态底物包括CO、CO₂和H₂中的一种或多种。

所述方法可包括额外步骤。举例来说，所述方法可包括减少微生物质的核酸含量的步骤。所述方法也可包括对微生物质灭菌，对微生物质离心和将微生物质干燥的一个或多个步骤。具体地说，干燥可以是喷雾干燥或桨叶干燥。此外，所述方法可包括将微生物质与赋形剂混合。所述方法还可包括在将微生物质的生产最大化的发酵条件下培养微生物。

具体实施方式

本发明人已发现，由气态底物尤其是包括CO、CO₂和H₂中的一种或多种的气态底物的发酵产生的微生物质是用于动物饲料中的SCP的尤其适合的来源。

本发明提供包括微生物质和至少一种赋形剂的动物饲料，其中微生物质包括在气态底物中生长的微生物，例如包括CO、CO₂和H₂中的一种或多种的气态底物。