[发明专利]用于生产生物燃料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及被囊类动物或者由被囊类动物获得的提取物用于生产一种或多种选自醇和生物柴油的生物燃料的用途。本发明还涉及一种由被囊类动物生产选自醇和生物柴油的生物燃料的方法以及一种培育海鞘的方法。

背景技术

全球化石燃料供给的减少及其对全球气候体系的影响已经成为敦促人们寻找替代能源、特别是可再生能源的动力。化石燃料的一种颇有前景的替代物是乙醇，理由是乙醇可以产生自可再生能源并且其相比于化石燃料的排放量较低。目前，用于生产乙醇的生物质源衍生自植物，其中大部分的来源包括陆地粮食作物，例如甘蔗和玉米。非粮食作物，例如木材和芒草（Miscanthus），也可用作用于生产乙醇的生物质源。化石燃料的另外一种替代物是也可产生自可再生能源的生物柴油。目前，用于生产生物柴油的大部分原料包括棕榈油和椰子。但是，前文提及的生物质源/原料来源的主要问题是它们会直接争夺生产粮食所必需的耕地。因此，随着全球人口的增长，采用这样的陆地资源来生产生物燃料将导致粮食短缺和粮食价格上涨。尽管来自粮食作物的废料，例如麦梗和玉米梗，也可以用作生产乙醇的生物质并且这种生物质源不会产生与粮食供给直接竞争的问题，但是靠它们是不足以满足全球需求的。近年来，人们的目光已经指向了生物燃料的生产，例如通过海藻生产乙醇。然而，在提取过程中已经遇到了困难，并且仍未进入商业化实施。另外，为了提高效率，需要大型的生化反应器以处理足够量的海藻，并且，目前的研究聚焦在转基因有机体上，这会增加额外的处理过程的约束条件。

可再生能源需要满足的条件包括：（i）能够大量生产；（ii）不与粮食供给产生竞争；以及（iii）对环境的影响最小。强烈需要一种能够解决上述问题并且满足上述要求的可再生能源。

被囊类动物是一类可在全球范围内的大部分海洋栖息地中找到的水下滤食者。海鞘是被囊类动物中最为公知的纲。它们最常见的用途是作为进化发育生物学研究中的模式生物。它们的胚胎发育简单、迅速并且易于操纵，因此它们为研究脊索动物的主体发展过程提供了良好的模型。被囊类动物是唯一一种合成纤维素的动物。从海鞘中提取纤维素以及将所述纤维素用于制造建筑材料（KR2000-0000303和JP09-157304）均是公知的。迄今为止未见被囊类动物用于生产生物燃料（例如醇类和生物柴油）的进展方面的报道或研究。

发明内容

本发明的第一方面涉及被囊类动物或者由被囊类动物获得的提取物用于生产一种或多种选自醇和生物柴油的生物燃料的用途。

本发明的第二方面涉及由被囊类动物生产生物燃料的方法，其中所述生物燃料选自醇和生物柴油，并且其中所述方法包括：

（a）（i）对所述被囊类动物或者一种或多种提取自所述被囊类动物的多糖进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物以及（ii）使所述一种或多种单糖发酵生成醇；或者

（b）（i）从所述被囊类动物中提取脂质/脂肪酸以及（ii）通过酯交换或醇解将所述脂质/脂肪酸转化成生物柴油。

本发明的所述第二方面还涉及由被囊类动物生产生物燃料的方法，其中所述方法包括：通过使所述被囊类动物进行酯交换或醇解，将存在于所述被囊类动物中的脂质/脂肪酸转化成生物柴油。

本发明的第三方面涉及根据前一段落中描述的方法由被囊类动物生产第一生物燃料，以及根据前一段落中描述的方法由所述被囊类动物另外生产第二生物燃料的方法，其中所述第一和第二生物燃料是不同的并且选自醇和生物柴油。

本发明的第四方面涉及培育海鞘的方法，所述方法包括下述步骤：

（a）培植具有海鞘的海下结构体表面；以及

（b）从所述结构体上收获所述海鞘，其中，所述结构体包括多个具有培植表面的细长形元件，并且所述结构体限定出被布置成用于支撑被囊类动物的培植的三维海下区域。

本发明涉及一种用于生产生物燃料的新型生物质源，所述生物燃料为醇类和生物柴油。被囊类动物能在新的栖息地迅速分布并且具有非常高的生长潜力，从而能够潜在地提供大量的生物质；它们不需要借由耕地来生长，因此不会与陆地粮食作物的生产产生竞争；并且它们的培育具有积极的次要作用，例如改善水质，特别是由于土地流失导致遭受不希望有的程度的水体富营养化的区域中的水质。因此，这种新型生物质源满足上述提及的对于可再生能源的要求。

附图说明

图1是示出了玻璃海鞘样品的脂肪酸成分的气相色谱谱图。

图2是提取自玻璃海鞘样品的脂质的HNMR分析图。