[发明专利]脂质生产

说明书

本发明涉及至少一种从至少一种碳底物生产至少一种具有通式II的脂质的细胞，其中R¹和R²彼此独立地包含相同或不同的各具有5‑13个碳原子的有机残基，其中所述细胞是非致病性细胞，其经过遗传修饰以相对于野生型细胞增加酶(E₂)的异源表达，所述酶(E₂)能够将3‑羟基烷酰基‑3‑羟基烷酰基辅酶A/ACP或3‑(3‑羟基烷酰氧基)链烷酸(HAA)和NDP‑葡萄糖转化成β‑D‑吡喃葡萄糖基‑3‑羟基烷酰基‑3‑羟基链烷酸酯。

发明领域

本发明涉及用于生产脂质的重组细胞和生物技术方法。具体地，所述细胞是经遗传修饰以产生至少一种rubiwettin的非致病性细胞。

发明背景

如今，大多数可用的表面活性剂诸如月桂醇聚醚硫酸酯钠(SLES)、甜菜碱等都以工业规模化学生产。这些化学生产的表面活性剂具有化学生产过程通常带来的所有缺点，例如有害副产物的形成。例如，在SLES生产过程中，产生至少一种有害的副产物1,4-二氧杂环己烷。为了减少产生的有毒产物的量，并且考虑到消费者对环境友好产品的不断增加的需求，生物表面活性剂的生产和使用是普遍趋势。除了在生产过程中产生较少的有毒副产物外，生物表面活性剂还具有有用的特性，如高结构多样性、有益的表面活性剂特性、低环境毒性、抗生素或生物活性特性以及完全的生物可降解性。因此，通常有动力来生产和使用生物表面活性剂代替化学表面活性剂。

rubiwettin是这样的生物表面活性剂的至少一个实例。rubiwettin代表一类在经济上令人关注的表面活性剂，因为它们可能会替代化学生产的表面活性剂。

rubiwettin是由与一个3-羟基脂肪酸二聚体连接的一个β-D-葡萄糖分子组成的外脂质（exolipid），具有链长度C₁₄和C₁₀作为脂质主要组分。它们具有表面活性性能。目前，通过野生型深红沙雷氏菌（Serratia rubidaea）分离物合成rubiwettin，该菌株为人和动物病原体。这种生产生物能够引起疾病的事实大大降低了消费者对这些常规生产的rubiwettin的接受。此外，在rubiwettin的生产过程中还需要更高的安全性要求，并且这由于增加的资本支出和可能的额外生产步骤而增加成本。

目前可用于生产生物表面活性剂诸如rubiwettin的方法涉及使用这些病原性生物。通过改变pH、氧供应、培养基组成、进料策略、氮供应、温度、底物的选择等，可以优化产率。但是，如果将rubiwettin大规模用作表面活性剂，它们将必须与目前使用的表面活性剂竞争。后者是大批化学品，可以以非常低的成本生产。因此，rubiwettin还必须以尽可能低的成本生产，对客户没有健康风险，并具有尽可能确定的性能。仅通过过程优化来优化性能参数是不可能的。

因此，本领域需要一种更便宜且更有效的以高产物收率生产生物表面活性剂例如rubiwettin的方法。

发明详述

本发明试图通过提供使用非致病性细胞从碳源生产生物表面活性剂诸如脂质、尤其是rubiwettin的生物技术手段来解决上述问题。具体地，可以对非致病性细胞进行基因修饰以增加至少一种酶(E₂)的表达，所述酶(E₂)能够将与NDP-葡萄糖组合的3-羟基烷酰基-3-羟基烷酰基辅酶A/ACP和/或3-(3-羟基烷酰氧基)链烷酸(HAA)转化成β-D-吡喃葡萄糖基-3-羟基烷酰基-3-羟基链烷酸酯。然后可以使用遗传修饰的细胞将合适的碳源转化成具有以下通式II的脂质：

通式II