[发明专利]从乙二醇生产乙醇酸盐以及相关微生物工程改造

权利要求书

1.一种用于从乙二醇生产乙醇酸盐的工艺，其包括：

将发酵肉汤供应到发酵容器中，其中所述发酵肉汤包含乙二醇和微生物，所述微生物经基因工程改造以与缺乏所述基因工程改造的相应微生物相比增加在氧气的存在下乙二醇向乙醇醛的转化，所述经基因工程改造的微生物响应于的降低而从促进乙醇酸盐向乙醛酸盐转化的细胞生长促进代谢途径过渡氧气生物利用度到抑制乙醇酸盐向乙醛酸盐转化的乙醇酸盐生产代谢途径；

在生长阶段，将含氧气气体注射到所述发酵肉汤中，并且提供初始氧气生物利用度条件以利用所述细胞生长促进代谢途径来促进所述微生物的细胞生长并且限制乙醇酸盐在所述发酵肉汤中的累积；并且

在生产阶段，将含氧气气体注射到所述发酵肉汤中，并且提供降低的氧气生物利用度条件以利用所述乙醇酸盐生产代谢途径来促进所述微生物从乙二醇生产乙醇酸盐以及所述乙醇酸盐在所述发酵肉汤中的累积，从而产生富含乙醇酸盐的肉汤；以及

从所述富含乙醇酸盐的肉汤中回收所述乙醇酸盐的至少一部分。

2.一种用于生产乙醇酸盐的工艺，其包括：

将发酵肉汤供应到发酵容器中，其中所述发酵肉汤包含乙二醇和微生物，所述微生物具有用于利用乙二醇作为碳源的功能性代谢途径；

在生长阶段，将含氧气气体注射到所述发酵肉汤中，并且提供氧气生物利用度条件以促进所述微生物的细胞生长并且限制乙醇酸盐在所述发酵肉汤中的累积；并且

在生产阶段，将含氧气气体注射到所述发酵肉汤中，并且提供氧气生物利用度条件以促进所述微生物从乙二醇生产乙醇酸盐以及所述乙醇酸盐在所述发酵肉汤中的累积，从而产生富含乙醇酸盐的肉汤。

3.如权利要求2所述的工艺，其中所述微生物具有用于将乙二醇转化为丙酮酸盐的功能性代谢途径。

4.如权利要求2或3所述的工艺，其中所述功能性代谢途径包括多肽，所述多肽催化反应：

(a)乙二醇向乙醇醛；

(b)乙醇醛向乙醇酸盐；和

(c)乙醇酸盐向乙醛酸盐。

5.如权利要求4所述的工艺，其中所述多肽中的一种或多种由相对于所述微生物外源和/或异源的一种或多种多核苷酸编码。

6.如权利要求5所述的工艺，其中所述多核苷酸中的一种或多种的表达在一种或多种调控元件的控制下进行。

7.如权利要求6所述的工艺，其中所述调控元件中的一种或多种能够响应于氧气水平、pH、营养物浓度、诱导物的存在或浓度、和/或在发酵期间可控制的另一种参数来控制所述多核苷酸中的一种或多种的表达。

8.如权利要求6或7所述的工艺，其中所述调控元件中的一种或多种包含与所述一种或多种多核苷酸可操作地连接的一个或多个启动子和/或终止子。

9.如权利要求6至8中任一项所述的工艺，其中所述调控元件中的一种或多种是相对于所述微生物外源和/或异源的。

10.如权利要求5或6所述的工艺，其中所述多核苷酸中的一种或多种包含在质粒中。

11.如权利要求5至7中任一项所述的工艺，其中所述多核苷酸中的一种或多种被整合到所述微生物的基因组中。

12.如权利要求4至11中任一项所述的工艺，其中催化反应(a)的所述多肽包括E.C.1.1.1、E.C.1.1.3或E.C.1.1.5类的酶或其功能性变体或片段。

13.如权利要求12所述的工艺，其中所述功能性变体是具有降低的氧敏感性的变体。

14.如权利要求13所述的工艺，其中所述降低的氧敏感性包括降低的金属催化氧化敏感性。