[发明专利]用于由重组微生物生产有机产物的生物制造系统和方法

权利要求书

1.一种用于生产有机产物的生物制造系统，包括：

至少一个生物反应器培养容器；

其中所述至少一个生物反应器培养容器含有有机底物培养液，

其中所述有机底物培养液含有第一重组微生物，所述第一重组微生物具有改进的有机底物生产能力，

其中所述第一重组微生物通过表达至少一种非天然有机底物形成酶核苷酸序列来表达至少一种有机底物形成重组酶，

其中所述第一重组微生物能够利用碳源生产所述有机底物，

其中所述第一重组微生物生产至少一种有机底物培养杂质，包括氧气、至少一种气相、液相和固相副产物；以及

其中所述至少一个生物反应器培养容器含有有机产物培养液，

其中所述有机产物培养液含有第二重组微生物，所述第二重组微生物具有改进的有机产物生产能力，

其中所述第二重组微生物通过表达至少一种非天然有机产物形成酶核苷酸序列来表达至少一种有机产物形成酶，

其中所述第二重组微生物能够利用所述有机底物生产所述至少一种有机产物。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个生物反应器培养容器包括：第一生物反应器培养容器，所述第一生物反应器培养容器包括碳源入口和动力源；以及第二生物反应器培养容器，所述第二生物反应器培养容器包括流体流动路径和有机产物出口，所述流体流动路径连接至所述第一生物反应器培养容器和所述第二生物反应器培养容器并位于二者之间；

其中所述第一生物反应器培养容器包括所述有机底物培养液，并且所述第二生物反应器培养容器包括所述有机产物培养液；或者

其中所述第一生物反应器培养容器或所述第二生物反应器培养容器还包括生物质收集端口。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述碳源包括二氧化碳、一氧化碳、甘油、葡萄糖、果糖、蔗糖、单糖、二糖、多糖、糖原、乙酸、脂肪酸或其组合；或者

其中所述动力源包括太阳光、太阳能动力源、电动力源或其组合；或者

其中所述挥发性气体包括氧气、甲烷或其组合；或者

其中所述至少一种有机底物包括α-酮戊二酸、蔗糖、葡萄糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘油、单糖、二糖、多糖、糖原、脂肪酸或其组合；或者

其中所述至少一种有机产物包括醇、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、有机酸、丙酸、乙酸、醛、甲醛、长链脂肪酸、正烷烃、烃、乙烷、丙烯、丁烯、乙烷、丙烷、丁烷、C₂-C₂₀烷烃、C₂-C₂₀烯烃或其组合；或者

其中所述第二生物反应器培养容器还包括碳源入口、挥发性气体出口、动力源或其组合。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，在一个生物反应器培养容器中组合所述有机底物培养液和所述有机产物培养液；或者

通过过滤器分离所述有机底物培养液和所述有机产物培养物，其中所述过滤器包括约0.2μm至约10μm或更大的孔径；或者其中所述系统还包括碳酸化单元、胺汽提塔、胺洗涤器、催化转化器、冷凝器、压缩机、苛性碱塔、干燥器或其组合。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述有机底物包括α-酮戊二酸(AKG)，其中所述第一重组微生物生产的至少一种AKG形成酶的量大于缺乏非天然AKG形成酶表达核苷酸序列的对照微生物生产的AKG形成酶的量；或者

其中所述至少一种有机产物形成酶包括乙烯形成酶(EFE)，并且所述第二重组微生物生产的EFE的量大于缺乏非天然EFE表达核苷酸序列的对照微生物生产的EFE的量。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一重组微生物通过表达至少一种非天然AKGP形成核苷酸序列来表达至少一种α-酮戊二酸通透酶蛋白(AKGP)。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述至少一种AKG形成酶包括异柠檬酸脱氢酶(ICD)蛋白、谷氨酸脱氢酶(GDH)蛋白或其组合。