[发明专利]由枯草芽孢杆菌新菌株产生的生物表面活性剂、包含它的组合物、其获得方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及芽孢杆菌属(Bacillus sp.)的菌株。

本发明还涉及由芽孢杆菌属的菌株产生的生物表面活性剂及其用途。本发明还涉及包含这些生物表面活性剂的组合物以及用于产生这些生物表面活性剂的方法。

本发明还涉及用于获得生物表面活性剂的方法以及用于实施该方法的设备。

特别地，本发明可应用在用于植物健康产业的生物农药或生物表面活性剂的生产中，还可应用在食品、化妆品、化学、制药和石油工业以及环境保护领域。

在下文的描述中，([])之中的参考文献是指在实施例结尾处给出的参考文献的列表。

现有技术

常规农业生产体系根据市场预期并且以消费者可接受的成本使用农药类型的植物健康产品以确保在数量和质量方面的充足生产。尽管使用这些产品给农业体系带来了益处，但是其可对人的健康以及环境造成负面影响。地下水和地表水质量的下降以及农业环境中生物多样性的下降是最常列举的后果。

已知生物表面活性剂特别是细菌来源的生物表面活性剂具有许多令人感兴趣的性能，特别是能够应用在植物健康领域的表面活性、抗病毒、抗细菌和抗真菌特性。这些生物表面活性剂可以单独使用或者以若干种表面活性剂的混合物使用。已表明，当生物表面活性剂以混合物的形式使用时具有协同效应(Ongena and Jacques，2008Bacillus lipopeptides：versatile weapons for plant disease biocontrol.Trends Microbiol.16，115-125[1]；CZ20011620[2]；DE102005050123[3])。

与化学来源的农药相比，这些生物表面活性剂具有更好的可生物降解性、更低的毒性和更大的物理化学抗性。另外，化妆品市场特别集中于组合了抗微生物活性和物理化学性质的生物来源分子，例如乳化剂。

生物表面活性剂也用于辅助回收包含于沉积物中的油，其中生物表面活性剂的注入降低油的黏度并大幅提高所回收的油的比例。其还用于抵抗烃对水的污染，并且比化学表面活性剂有效得多。而且，这些生物表面活性剂对所处理水的生态系统没有毒性。

因此，在过去几年特别在食品、化妆品、化学、制药和石油工业以及环境保护中对生物表面活性剂的需求提高。已经研究和使用了许多生产方法并且这些生产方法已经成为出版物或专利申请(FR2578552[4])的主题。

但是，目前可用的生物表面活性剂并不非常有效并且具有有限的生物和/或化学特性。

因此，确实需要提供作为替代的生物表面活性剂，其优选地具有与现有技术的生物表面活性剂相比改进的特性。

此外，目前确实需要具有可用于获得生物表面剂的有效方法。

已经特别对用于产生由芽孢杆菌属产生的生物表面活性剂的方法进行了研究。但是，这些方法由于以气泡形式添加氧而导致形成泡沫。第一种方法是使用机械搅拌的通气反应器并连续提取由生物表面活性剂造成的并且包含所述生物表面活性剂的泡沫。该方法很费力并且在使用上并不十分开放，特别是对于大规模使用而言(Guez et al.，2007.Setting up and modelling of overflowing fed-batch cultures of Bacillus subtilis for the production and continuous removal of lipoeptides.J Biotechnol，131，67-75([5])。

为了避免该泡沫问题，进行了在无氧条件下工作并使用硝酸盐作为最终电子受体的尝试(Davis，Lynch and Varley.1999.The production of surfactin in batch culture by Bacillus subtilis ATCC21332is strongly influenced by the conditions of nitrogen metabolism.Enzyme Microb.Technol.25，322-329.[6]；WO0226961[7]；EP1320595[8])。生物表面活性剂的产生很大程度上取决于菌株适应或不适应这些无氧条件的能力。迄今为止尚未开发出能够以工业数量产生生物表面活性剂的有效解决方案。而且，化学来源农药的使用越来越受到质疑，有必要研究和使用生物来源的分子以代替化学来源的农药并且开发以工业规模产生这些生物来源分子的方法。