[发明专利]由醇利用细菌以微生物制造蛋白质和PHB

说明书

提供了用于制造生物质的微生物和方法，所述生物质包括重量比和聚合物长度在饲料和营养补充组合物中有益的PHB和蛋白质。所述组合物还可以用于改良饲料组合物以提高家畜和水产养殖物种的生存力。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月9日提交的美国临时申请第62/432,185号的权益，该案以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于制造含较高蛋白质比聚羟基烷酸酯比率的生物质的微生物和方法，以及此类生物质在饲料和营养补充组合物中的用途。

背景技术

治疗疾病以提高农场产出的方法是一个不受时间影响的目标。就这一点来说，抗生素已成为强效武器，但鉴于普遍的过度使用导致其它并发症并且对水产养殖中的水性环境带来特定难题，应当积极地寻求缓解疾病的替代方法(Defoirdt等人(2011)《微生物学新见(Curr Opin Microbiol)》14：251-258；Burridge等人(2010)《水产养殖(Aquaculture)》306：7-23)。有机酸已经被描述为能够对病原菌展现抑菌和杀菌特性(Ricke(2003)《家禽科学(Poult Sci)》632-639；Vázquez等人(2005)《水产养殖》245：149-161；Wang等人(2008)《水产养殖》281：1-4；Ng等人(2015)《水产养殖》449：69-77；Romano等人(2015)《水产养殖》435：228-236)。其作用模式引起细胞代谢耗竭，由此减少细胞生长且甚至导致细胞死亡(Hismiogullari等人(2008)《动物医学进展(J Anim Vet Adv)》7：681-684)。

经显示，给与约2g/L若干类型的短链脂肪酸(SCFA)使盐水虾旧金山卤虫(Artemiafranciscana)测试样品的存活率加倍(Defoirdt等人(2006)《水产养殖》261：804-808)。然而，由于这些化合物特别易溶于水中，故SCFA可能不适合用于水产养殖。已发现呈细菌储存聚合物聚β-羟基丁酸酯(PHB)形式的替代物(Defoirdt等人(2009)《生物技术进展(Biotechnol Adv)》27：680-685)。这一化合物充当细菌的细胞内能量和碳储备(Tokiwa等人(2004)《生物技术快报(Biotechnol Lett)》26：1181-1189)，以及针对氧化应激的保护剂(Koskimaki等人(2016)《自然-化学生物学(Nat Chem Biol)》12：332-338)。该化合物不可溶于水中并且经显示，其可生物降解成β-羟基丁酸(Bonartsev等人(2007)《应用微生物学当前研究和教育主题和趋势交流(Commun Curr Res Educ Top Trends Appl Microbiol)》295-307)。β-羟基丁酸可以对某些病原体，如弧菌属(Vibrio sp.)(Seghal等人(2016)《NPJ生物膜和微生物组(Npj Biofilm Microbiomes)》2：16002)或鮰爱德华氏菌(Edwardsiellaictaluri)(Situmorang等人(2016)《兽医微生物学(Vet Microbiol)》182：44-49)展现生长抑制作用，如同其它SCFA一样保护旧金山卤虫(A.franscicana)(Defoirdt等人(2007)《生物技术趋势(Trends Biotechnol)》25：472-497)并且是针对罗非鱼体内芽孢杆菌的潜在免疫刺激剂(Suguna等人(2014)《鱼类与有壳水生生物免疫学(Fish and ShellfishImmunnol)》36：90-97)。因此，如果通过饲料补充PHB且随后使其在水产养殖生物体的胃肠道中降解，则局部释放的PHB寡聚物可以诱导其有益的作用。在用旧金山卤虫进行的若干实验中，这一方法使感染病原体坎氏弧菌(Vibrio campbellii)的旧金山卤虫的存活率增加至73％(Halet等人(2007)《欧洲微生物学会联合会微生物生态学(FEMS Microbiol Ecol)》60：363-369)；Defoirdt等人(2007)《环境微生物学(Environ Microbiol)》9：445-452)。