專利名稱：制備酵母菌生物質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備酵母菌生物質(zhì)的方法或者酵母菌產(chǎn)品，用于這些酵母生長的 底物，酵母菌菌株，以及所述酵母菌菌株在制備酵母生物質(zhì)中的用途，以及酵母產(chǎn)物例如乙 醇。本發(fā)明具有特定的應(yīng)用，用于通過使用酵母菌制備乙醇，并且本發(fā)明在此對這一點進行 了描述。
背景技術(shù)：
乙醇是一種日趨重要的用于運輸?shù)目稍偕剂?，并且作為一種工業(yè)化學(xué)以及 2-碳化學(xué)前體而言同樣是重要的。乙醇大多數(shù)是通過酵母菌經(jīng)由基于糖類的己糖發(fā)酵物 制得的。所述基于糖類的己糖通常從農(nóng)作物植物中獲得，以水解淀粉的形式來自于玉米、小 麥、大麥、高粱、黍、木薯、甘薯、稻米等等，或者來自于甘蔗以及糖甜菜。所述參與發(fā)酵的基 于糖類的己糖通常是葡萄糖、果糖、蔗糖以及麥芽糖。依賴葡萄糖、果糖、蔗糖以及麥芽糖，用于制備乙醇以及酵母生物質(zhì)的農(nóng)作物植物 中的糖類為人類和動物食物來源的供給帶來了壓力。因此用以改進乙醇的制造方法以及酵 母生物質(zhì)的制備存在日益增長的需求。特別是，存在增加效率的需要，通過這種效率，利用 基于植物的材料來進行酵母生物質(zhì)以及乙醇的制備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以使用包括含有C5化合物的材料的底物制備酵母菌生物 質(zhì)以及酵母菌產(chǎn)品進行，其中所述含有C5化合物的材料可以從木質(zhì)纖維素的水解產(chǎn)物和/ 或木質(zhì)纖維素的水解產(chǎn)物的發(fā)酵中獲得。在本發(fā)明之前，這樣的材料被認為不適合用于進 行酵母菌生物質(zhì)以及酵母菌產(chǎn)品的制備，這歸因于存在能夠抑制酵母菌生長的物質(zhì)，以及 高濃度的C5化合物、許多酵母菌菌株不能利用該C5化合物進行生長。特別是，通過木質(zhì)纖 維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料被認為是一種廢棄流體，不適合用于酵 母菌的生長。在第一個方面，提供了一種包括含有C5化合物的材料的底物在酵母菌的生長或 者酵母菌產(chǎn)品的制備中的用途，其中所述含有C5化合物的材料是(a)從木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中獲得的含有C5化合物的材料；(b)通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料；或(c) (a)以及(b)的混合物。在第二個方面，提供了一種制備酵母菌生物質(zhì)或者酵母菌產(chǎn)品的方法，包括在能 夠引發(fā)酵母菌的生長或者所述產(chǎn)品的制備的條件下，利用酵母菌對一種包括含有C5化合 物的材料的底物進行培養(yǎng)，其中所述含有C5化合物的材料是(a)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中獲得的含有C5化合物的材料；(b)通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料；或(c) (a)以及(b)的混合物。
在一種實施方式中，所述含有C5化合物的材料來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵。在另外一種實施方式中，所述含有C5化合物的材料來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物。在另外一種實施方式中，所述含有C5化合物的材料是來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn) 物的含有C5化合物的材料與來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵的含有C5化合物的材料的 混合物。本文中使用的術(shù)語“木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物”指的是從木質(zhì)纖維素生成的材料，其中 存在于木質(zhì)纖維素中的半纖維素已經(jīng)經(jīng)歷了至少部分程度的水解，從而從所述半纖維素聚 合物中釋放出單糖。通常，存在于木質(zhì)纖維素中的纖維素同樣發(fā)生了至少部分程度的水解， 從而從所述纖維素聚合物中釋放糖。木質(zhì)纖維素中含有以纖維素以及半纖維素形式存在的豐富的糖源。纖維素是一種 交聯(lián)的葡萄糖殘基的聚合物。半纖維素是一種聚合物，其中通常含有葡萄糖、木糖、甘露糖、 半乳糖和阿拉伯糖以及其他殘基。然而，盡管被包含于所述聚合物中，木質(zhì)纖維素中的糖對 于例如酵母菌這樣的產(chǎn)乙醇有機體而言是難以利用的。因此，所述木質(zhì)纖維素必須在用于 發(fā)酵之前被進行處理。使用水解方法對木質(zhì)纖維素進行處理，該方法可釋放存在于所述纖 維素以及半纖維素之中的糖單體從而形成一種木質(zhì)纖維素的水解產(chǎn)物。對木質(zhì)纖維素(例 如植物材料)中的纖維素以及半纖維素的處理通常釋放出葡萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖以 及阿拉伯糖。在它們之中，葡萄糖、甘露糖以及半乳糖是己糖而木糖和阿拉伯糖是戊糖。所 述水解產(chǎn)物中釋放出的糖殘基是可以用于發(fā)酵過程之中。除了糖類，所述木質(zhì)纖維素的水解產(chǎn)物中可含有大量的抑制性化學(xué)制劑例如乙 酸、呋喃、酚類以及木質(zhì)素的分解產(chǎn)物。使用工業(yè)產(chǎn)乙醇菌進行的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵導(dǎo)致了對存在于所述水解 產(chǎn)物中的絕大部分的C6糖類的利用。作為結(jié)果，經(jīng)過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵之后剩余 的物質(zhì)通常富含C5化合物例如木糖，以及例如甘油、乙酸、乙醇的化合物及其他能夠完成 所述發(fā)酵的化合物。此外，發(fā)酵通常導(dǎo)致代謝產(chǎn)物例如甘油、乙酸及乙醇的聚集，以及在所 述發(fā)酵操作過程中來自于水解產(chǎn)物的能夠存留到底的其他化合物的聚集。這些來自于所述 水解產(chǎn)物的能夠存留到底的代謝產(chǎn)物以及化合物可能是酵母菌的生長抑制劑。因此，木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵所產(chǎn)生的材料在本發(fā)明之前被認為能夠形成廢 棄的流體，所述流體不適合用于進行酵母菌的生長。這種材料可能存在高度的生物氧和/ 或化學(xué)氧需求并且對其的處理帶來了重大的挑戰(zhàn)。在一種形式中，所述酵母菌能夠使用木糖作為一種用于生長的碳源進行生長。通常，所述酵母菌能夠使用木糖作為一種碳源在一種底物上進行生長，所述底物 是通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的。通過使用能夠利用木糖以及通常的一種或者多種其他碳化合物的酵母菌菌株，本 發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)之前被認為是一種廢棄產(chǎn)物的產(chǎn)物可以被用來作為一種底物，用于酵母菌 生物質(zhì)的生長和/或酵母菌產(chǎn)品的制備。所述酵母菌能夠在木糖以及在底物中發(fā)現(xiàn)的其他 碳化合物上進行生長的能力減少了所述底物對生物氧的需求以及由此對化學(xué)氧的需求。本文中使用的術(shù)語“酵母菌生物質(zhì)”是指酵母屬(Saccharomyces)的酵母菌細胞。 本文中使用的術(shù)語“酵母菌生物質(zhì)的生產(chǎn)”是指所述酵母菌的生長。
本文中使用的術(shù)語“底物”指的是被用來作為培養(yǎng)基使用的材料，用于一種有機體 的生長和/或一種有機體產(chǎn)品的制備。所述底物含有用于所述有機體的碳源，并且可以含 有氮源。本文中使用的所述表達“含有C5化合物的材料”是指含有一種或者多種C5碳化 合物的材料。在一種形式中，所述含有C5化合物的材料是含有木糖的材料。通常，所述含 有C5化合物的材料包括木糖，并且可以含有其他的C5化合物。C5化合物是含有5個碳原 子的化合物。木糖是一種C5化合物。其他的C5化合物的例子包括阿拉伯糖，核糖以及木 糖醇。通常的，所述底物含有大量的C5化合物，包括木糖以及木糖醇、阿拉伯糖和核糖中的 一種或幾種。本文中使用的表達“通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材 料”指的是經(jīng)過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵之后存在的含有C5化合物的材料，或者是其含 有C5化合物的提取物。本文中使用的表達“來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料”指的是 存在于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中的含有C5化合物的材料，或者是其含有C5化合物的提取物。所述底物包括足夠量的含有C5化合物的材料，用以支持所述酵母菌的生長。在一種形式中，所述底物包括至少20 %，30 %，40 %，50 %，60 %，65 %，70 %，75 %， 80 %，85 %，90 %，95 %，99 %或者100 %的通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5 化合物的材料。在一種形式中，所述含有C5化合物的材料是當(dāng)?shù)?“dimder”)。本文中使用的所 述術(shù)語“dimder”指的是經(jīng)過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵以及隨后的乙醇提取之后剩余的 液體。所述“Dimder”存在于所述底物中的量通常是足以為所述酵母的生長提供碳源的量。 例如，所述底物可以包括至少 20 %，30 %，40 %，50 %，60 %，65 %，70 %，75 %，80 %，85 %， 90%,95%或者99%的“dunder”。在一種形式中，所述底物是“dunder”。在另外一種形式中，所述含有C5化合物的材料是通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā) 酵獲得的液體以及固體。在這一形式中，經(jīng)過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵以及醇的提取之 后，剩余的材料可以被用來形成所述底物而不需要進一步除去固體物質(zhì)。在一種形式中，所述底物包括至少20%、30%、40%、50%、60%、65%、70%、75%、 80 %、85 %、90 %、95 %、99 %或者100 %的來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的 材料。在一種形式中，所述含有C5化合物的材料是木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物。在一種形式中，所述含有C5化合物的材料是木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物與“dunder”的 混合物。所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物與“dunder”可以以任意的比例混合?！癉under”與木質(zhì) 纖維素水解產(chǎn)物的適當(dāng)比例的例子包括1 1、1 1.25,1 1.5,1 1.75,1 2、1 3、 1 4、1 5、1 6、1 7、1 8、1 9、1 10,1. 25 1,1.5 1,1.75 1、2 1、 3 1、4 1、5 1、6 1、7 1、8 1、9 UlO 1。在一種實施方式中，所述底物是含有C5化合物的材料。本發(fā)明中使用的酵母菌是Kurtzman等人(2003)在FEMS Yeast Research4 235-245中定義的酵母屬的酵母菌。 在一種實施方式中，所述底物被用來在底物上進行酵母菌的生長。通常，所述酵母菌在所述底物上進行好氧生長。在所述底物包括通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含 有C5化合物的材料的實施方式中，酵母菌在所述底物上的好氧生長，使得那些沒有被轉(zhuǎn)化 成乙醇或者從發(fā)酵過程中被提取出去的碳源被有效的從所述廢棄流體中除去并且轉(zhuǎn)化成 為有用的酵母生物質(zhì)。這在降低所述底物對于化學(xué)氧及生物氧的需求上具有額外的優(yōu)勢。
通過所述木糖以及存在于底物中的其他碳源可以生成大量的酵母菌細胞。所述酵 母菌之后可以被用于其所適合的任何用途。正如在此描述的，所述酵母菌可以被用來進行 木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的接種從而進行木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵，或者用來進行底物的接 種從而進行進一步的酵母生物質(zhì)或者酵母產(chǎn)品的制備。酵母菌同樣可以被用來作為傳統(tǒng)發(fā) 酵例如烘焙、釀造、白酒、飲用或者非飲用蒸餾酒等的接種物，或者作為動物飼料原料，或者 用于酵母菌的生產(chǎn)。在一種形式中，所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物是一種經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解 產(chǎn)物。本發(fā)明中使用的“經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物”是一種木質(zhì)纖維素水解產(chǎn) 物，其具有能夠支持酵母菌的生長和/或酵母菌的發(fā)酵的PH值。所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì) 纖維素水解產(chǎn)物可以包括一種酸水解的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物以及一種堿性試劑。在一種形 式中，所述堿性試劑是氨水。在所述底物上生長的酵母菌可以被用來進行木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵。因此， 在第三個方面提供了一種制備乙醇的方法，包括下述的步驟(a)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵的條件下，對通過第一方面所述用途 或者第二方面所述方法制備得到的酵母菌以及經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培 養(yǎng)，從而生成乙醇以及含有C5化合物的材料；以及(b)分離所述乙醇。第三方面所述方法可以包括下述進一步的步驟(C)在底物上使酵母菌生長，所述底物包括(i)步驟(a)中制得的所述含有C5化合物的材料；(ii)來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者(iii)⑴與(ii)的混合物；其中，所述酵母菌能夠利用木糖作為一種碳源用于在所述底物上進行的生長。第三方面所述方法可以包括下述進一步的步驟(d)使用在步驟(C)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (C)。在第四個方面提供了一種制備乙醇以及酵母菌的方法，包括下述步驟(a)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵的條件下，對一種經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì) 纖維素水解產(chǎn)物以及一種能夠利用木糖作為碳源用于在底物上進行生長的酵母菌進行培 養(yǎng)，從而生成乙醇以及含有C5化合物的材料，所述底物是通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵 而獲得的；(b)分離所述乙醇；以及(c)在底物上使酵母菌生長，所述底物包括(i)步驟(a)中制得的所述含有C5化合物的材料；(ii)來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者(iii)⑴與(ii)的混合物；
其中，所述酵母菌能夠利用木糖作為一種碳源用于在所述底物上進行的生長。第四方面所述方法可以包括下述進一步的步驟(d)使用在步驟(C)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (C)。在第五個方面提供了一種制備乙醇的方法，包括下述的步驟(a)提供一種能夠利用木糖作為碳源用于在底物上進行生長的酵母菌以及一種木 質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物，所述底物是通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵而獲得的；(b)對用于進行酵母菌發(fā)酵的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行pH調(diào)節(jié)，所述ρ H調(diào)節(jié)包 括添加氨水對所述水解產(chǎn)物的PH進行調(diào)節(jié)，使其達到一種能夠支持酵母菌發(fā)酵的pH值；(c)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵的條件下，對所述酵母菌以及經(jīng)過pH 調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培養(yǎng)，從而生成乙醇以及含有C5化合物的材料；(d)分離所述乙醇。在第六個方面提供了一種制備乙醇以及酵母菌生物質(zhì)的方法，包括下述的步驟(a)提供一種能夠利用木糖作為碳源用于在底物上進行生長的酵母菌以及一種木 質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物，所述底物是通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵而獲得的；(b)對用于進行酵母菌發(fā)酵的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行pH調(diào)節(jié)，所述ρ H調(diào)節(jié)包 括添加氨水對所述水解產(chǎn)物的PH進行調(diào)節(jié)，使其達到一種能夠支持酵母菌發(fā)酵的pH值；(c)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵的條件下，對所述酵母菌以及經(jīng)過pH 調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培養(yǎng)，從而生成乙醇以及含有C5化合物的材料；(d)分離所述乙醇；以及(e)在底物上使酵母菌生長，所述底物包括(i)步驟(c)中制得的所述含有C5化合物的材料；(ii)來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者(iii)⑴與(ii)的混合物；其中，所述酵母菌能夠利用木糖作為一種碳源用于在所述底物上進行的生長。第六方面所述方法可以包括下述進一步的步驟(f)使用在步驟(e)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (e)。在第七個方面提供了 一種用于制備酵母菌或者酵母菌產(chǎn)品的底物，所述酵母菌能 夠利用木糖作為一種碳源用于在所述底物上進行的生長，其中所述底物包括含有C5化合 物的材料，所述含有C5化合物的材料是(a)來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；(b)通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料；或者(c) (a)與(b)的混合物。所述酵母菌可以是重組的或者非重組的。在一種特定形式中，所述酵母菌是非重 組的。所述酵母菌 通常是一種酵母屬菌株，其在Tl檢測中制備出至少10倍的生物量的 增加。在一種形式中，所述酵母菌是一種能夠在經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中 進行好氧生長的菌株。在一種形式中，所述酵母菌是一種釀酒酵母菌株。
所述酵母菌通常是原養(yǎng)型的并且因此能夠在底物上生長而無需添加那些可以被 用來促進酵母的生長以及發(fā)酵的復(fù)合營養(yǎng)物質(zhì)，所述復(fù)合營養(yǎng)物質(zhì)例如為氨基酸、核酸堿 基、酵母提取物、麥芽提取物、蛋白胨或者其他復(fù)雜并且昂貴的補充劑。所述酵母菌因此僅 需要向木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中添加充足的氮并且具有能夠利用工業(yè)上經(jīng)濟的底物添加物 進行生長的特征。經(jīng)濟的底物添加物例如可以包括氨水、銨鹽、尿素、磷酸銨或者磷酸二銨 或者其他工業(yè)上經(jīng)濟的氮源和/或磷源。

在一種特定形式中，所述酵母菌選自由下述菌株所組成的組具有匪I登錄號 V08/013411的釀酒酵母菌株或具有匪I V08/013411的定義性質(zhì)的上述菌株的變體或衍生 物，以及具有NMI登錄號V09/005064的釀酒酵母菌株者具有NMI V09/005064的定義性質(zhì) 的上述菌株的變體或衍生物。菌株V08/013411以及菌株V09/005064能夠耐受存在于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物以及 底物中的高水平的抑制劑。菌株V08/013411以及菌株V09/005064同樣能夠使用木糖作為 生長的唯一碳源在所述底物中進行生長。在第八個方面，提供了一種選自由下述菌株所組成的組中的酵母菌具有匪I登 錄號V08/013411的菌株或具有匪I登錄號V08/013411的定義性質(zhì)的上述菌株的變體或衍 生物；以及具有NMI登錄號V09/005064的菌株或具有NMI登錄號V09/005064的定義性質(zhì) 的上述菌株的變體或衍生物。在第九個方面，提供了一種制備乙醇的方法，包括下述的步驟(a)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵的條件下，對根據(jù)第八方面所述酵母 菌以及一種經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培養(yǎng)，從而生成乙醇以及含有C5化合 物的材料；(b)分離所述乙醇。第九方面所述方法可以包括下述進一步的步驟(C)使第八方面所述酵母菌在底物上生長，所述底物包括(i)步驟(a)中制得的所述含有C5化合物的材料；(ii)來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者(iii)⑴與(ii)的混合物；第九方面所述方法可以包括下述進一步的步驟(d)使用步驟(C)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (C)。在第十個方面，提供了一種制備乙醇以及酵母菌的方法，包括下述步驟(a)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵的條件下，對根據(jù)第八方面所述酵母 菌菌株以及一種經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培養(yǎng)，從而生成乙醇以及含有C5 化合物的材料；(b)分離所述乙醇；以及(c)使第八方面所述酵母菌在底物上生長，所述底物包括(i)步驟(a)中制得的所述含有C5化合物的材料；(ii)來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者(iii)⑴與(ii)的混合物，第十方面所述方法可以進一步的包括下述步驟
( d)使用步驟(c)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (C)。在一種實施方式中，所述底物是所述含有C5化合物的材料。在一種形式中，所述 底物是“dunder”。所述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物通常具有能夠支持酵母菌發(fā)酵的PH值。在一種實施方式中，所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物包括一種木質(zhì)纖維 素水解產(chǎn)物以及一種堿性試劑。在一種形式中，所述堿性試劑是氨水。在使用酵母菌進行所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物發(fā)酵的實施方式中， 所述酵母菌以一種足以允許水解產(chǎn)物進行發(fā)酵的密度與所述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水 解產(chǎn)物一同進行培養(yǎng)。所述酵母菌通常以下述密度與所述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解 產(chǎn)物一同進行培養(yǎng)每毫升水解產(chǎn)物至少大約2X106 ；至少大約2X107 ；至少大約2X108 ； 至少大約2 X IO9個細胞。在所述酵母菌在底物上生長的實施方式中，所述底物以一種足以允許所述酵母菌 進行生長的密度與酵母菌一同進行培養(yǎng)。通常，所述酵母菌以下述密度與所述底物一同進 行培養(yǎng)每毫升水解產(chǎn)物至少大約2X IO6 ；至少大約2X IO7 ；至少大約2X IO8 ；至少大約 2 X IO9個細胞。在所述酵母菌在底物上生長的實施方式中，所述酵母菌通常在所述底物上進行好 氧生長。在第十一個方面，提供了一種對木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行pH調(diào)節(jié)的方法，通過向 木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中添加氨水的方式對所述PH進行調(diào)節(jié)，使其達到能夠支持酵母菌發(fā) 酵的PH值。在第十二個方面，提供了一種適于進行酵母菌發(fā)酵的經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素 水解產(chǎn)物，包括木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物以及氨水。氨水的使用提供了對所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的pH的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)到一種適合于 支持酵母菌的生長以及發(fā)酵的范圍。除此之外，氨水為所述酵母菌提供了一種可以利用的 容易獲得且便宜的氮源。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以使用氨水而不是使用例如氫氧化鈣、碳酸鈣或者氫氧化鈉 的化合物來實現(xiàn)對所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的PH調(diào)節(jié)。這可能是有利的，因為，例如，鈣鹽 能夠生成高水平的不溶性灰分例如石膏。在制備經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的過 程中生成的高水平的灰分帶來了處理方面的挑戰(zhàn)。同樣，由于鈣鹽所具有的在鍋爐內(nèi)生成水垢的能力，高水平的鈣鹽能夠引起下游 加工問題。除此之外，避免使用氫氧化鈣、碳酸鈣或者氫氧化鈉對所述水解產(chǎn)物進行PH調(diào) 節(jié)能夠避免由這些離子生成的相關(guān)離子抑制以及滲透脅迫。進一步的，通過在所述水解產(chǎn) 物的PH調(diào)節(jié)中使用氨水，能夠為酵母菌的繁殖和發(fā)酵提供氮。由于使用氫氧化鈣作為一種pH調(diào)節(jié)試劑而引發(fā)的過度加石灰，已經(jīng)被廣泛的用 在木質(zhì)纖維素的中和作用中，這是因為它在降低所述水解產(chǎn)物的抑制性特征方面所具有的 效用，因此允許酵母菌在不進行進一步純化的條件下對所述水解產(chǎn)物進行發(fā)酵。與使用鈣 制劑用于PH調(diào)節(jié)目的的情形相比，避免過度加石灰能夠提供具有更強抑制性的水解產(chǎn)物。 因此，在一種形式中，對氨水中和的水解產(chǎn)物具有抗性的酵母菌被用于這一過程。這樣的酵 母菌的例子是菌株V08/013411以及V09/005064。
本文中描述的酵母菌可以在存在于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中的碳源上生長，從而提 供生物質(zhì)用于隨后的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵，或者用于過量酵母菌的制備，所述酵母 菌用于出 售或者用于傳統(tǒng)發(fā)酵中例如烘焙、釀造、白酒、飲用以及非飲用蒸餾酒等等，或者 作為添加劑，食品，蛋白補充劑，提取物等等。在第十三個方面，提供了一種制備酵母菌生物質(zhì)或者酵母菌產(chǎn)品的方法，包括在 能夠引發(fā)酵母菌生長或者所述產(chǎn)品生成的條件下，利用酵母菌對木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行 培養(yǎng)，其中所述酵母菌能夠利用木糖作為一種碳源用于在底物上進行生長，所述底物是通 過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵得到的。在一種實施方式中，所述酵母菌是在第八方面中所述酵母菌。在第十四個方面，提供了一種制備酵母菌生物質(zhì)或者酵母菌產(chǎn)品的方法，包括在 能夠引發(fā)酵母菌生長或者所述產(chǎn)品生成的條件下，利用第八方面中所述酵母菌對一種包括 含有C5化合物的材料的底物進行培養(yǎng)，其中所述含有C5化合物的材料是(a)來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；(b)通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料；或(c) (a)與(b)的混合物。通常，所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物是經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的。在一種形式中，所述經(jīng)過pH調(diào) 節(jié)的水解產(chǎn)物包括木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物以及氨水。通常，所述酵母菌在所述底物上生長。所述酵母菌通常在所述底物上進行好氧生長。在第十五個方面，提供了一種減少底物的生物氧需求的方法，所述底物包括通過 木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料，包括在能夠引發(fā)酵母菌生長的 條件下利用所述底物對酵母菌進行培養(yǎng)。在一種實施方式中，所述酵母菌是在第八方面中所述酵母菌。


將參照附圖對本發(fā)明的一種實施方式進行描述。附圖的細節(jié)及其相關(guān)說明并不能 被理解為對本發(fā)明的前述寬范圍的說明所具有的一般性所進行的替代。在所述附圖中圖1表示的是用于制備乙醇的方法的一種實施方式的示意圖，表示出了在所述方 法的各階段的投入物與產(chǎn)出物；且圖2是圖1所述乙醇制備方法的框圖。
具體實施例方式圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的一種乙醇制備方法(10)的概況。圖1描 述了所述方法(10)的主要階段以及所述方法中的投入物和產(chǎn)出物。所述方法可以被劃分 為4個主要階段，為PH調(diào)節(jié)階段(11)，發(fā)酵階段(12)，蒸餾階段(13)以及生長階段(14)。在pH調(diào)節(jié)階段，對木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行pH調(diào)節(jié)。木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物是通過 木質(zhì)纖維素的水解制得的，從而釋放出存在于纖維素以及半纖維素聚合物中的構(gòu)成木質(zhì)纖 維素的糖類。木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中含有碳化合物例如葡萄糖，甘露糖，半乳糖，木糖和阿拉伯糖以及能夠?qū)湍妇a(chǎn)生抑制性的化合物例如有機酸，呋喃(例如，糠醛，糠醇和5-羥 甲基糠醛)以及木素酚類化合物。可以就地(on site)制備所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物，或 者從體系外的來源獲得。在一種形式中，PH調(diào)節(jié)包括加入一種堿性試劑對所述水解產(chǎn)物的 PH進行調(diào)節(jié)，達到一種適合進行酵母菌發(fā)酵的pH值。所述堿性試劑可以是氫氧化鈣，碳酸 鈣，氫氧化鈉，氨水，或者它們的組合。在所描述的特定形式中，所述堿性試劑是氨水。因 此，在PH調(diào)節(jié)階段主要的投入物是木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物(15)以及以氨水形式存在的堿性 試劑(16)。除此之外，以例如下述形式存在的C6糖類(17)也可以作為pH調(diào)節(jié)階段的投 入物經(jīng)由纖維素水解釋放的C6糖，糖蜜，甘蔗汁，來自于水解淀粉的糖漿，麥芽糊精，粗糖 汁，葡萄糖，半乳糖，蔗糖或者其他的C6化合物，或者它們的組合。pH調(diào)節(jié)階段的產(chǎn)出物是 經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物(19)。所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的pH 通常為2. 5 7。通常所述pH為來自于下述的pH值2. 5 6. 5 ；2. 5 6. O ;2. 5 5. 5 ； 2. 5 5. O ;3. O 5. O ；3. 5 5. O ;4. O 5. 5。

在發(fā)酵階段，在允許水解產(chǎn)物中的C6糖類進行發(fā)酵的條件下對酵母菌(18)和經(jīng) 過PH調(diào)節(jié)的水解產(chǎn)物(19)進行培養(yǎng)。在發(fā)酵階段C6底物同樣可以以例如纖維素聚合 物，淀粉或者糊精的形式來提供?？梢栽诎l(fā)酵階段中加入具有纖維素分解活性、淀粉或糊 精水解活性的酶，從而允許同時進行糖化以及生成游離可發(fā)酵糖的酵母菌發(fā)酵。所述酵母 菌(18)是能夠?qū)?jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中的至少一種C6糖進行發(fā)酵并且能 夠在通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的底物上生長的任意酵母菌。適合用于發(fā)酵的酵 母菌菌株是能夠發(fā)酵C6糖類并且利用木糖作為一種碳源用于生長的酵母菌菌株，并且能 夠在抑制劑的存在下進行生長，其中所述抑制劑是在“dimder”中發(fā)現(xiàn)的。適合的酵母菌 菌株包括具有在木糖以及乙酸、甘油、乙醇、葡萄糖、果糖、甘露糖和半乳糖中的任意一種或 多種上進行好氧生長的能力的酵母菌菌株，所述生長通常是在有抑制劑存在的條件下進行 的，所述抑制劑以在“dimder”中發(fā)現(xiàn)的濃度存在。在一種形式中，所述酵母菌是一種或多 種來自于酵母屬的酵母菌菌株，其能夠利用木糖作為生長的碳源。通常，所述酵母菌是一種 或多種釀酒酵母菌株。所述釀酒酵母菌株可以是，例如，NMI登錄號V08/013411或具有匪I V08/013411的定義性質(zhì)的NMI V08/013411的變體或衍生物，或者NMI登錄號V09/005064 或具有匪I V09/005064的定義性質(zhì)的匪I V09/005064的變體或衍生物。這樣的釀酒酵 母菌株具有在可變范圍的包括木糖、甘油、乙酸、木糖醇的碳源中進行好氧生長的能力。這 樣的菌株同樣能夠立即啟動存在于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中的葡萄糖、果糖或甘露糖的快 速發(fā)酵，提供一種充足的接種物水平來進行使用。在一種特定形式中，所述酵母菌是菌株 V09/005064。在所述方法的初始周期中，酵母菌通常通過下述方式來提供使所述酵母菌的儲 備培養(yǎng)物在一種通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵而獲得的底物上進行好氧生長，所述底 物通常是“dimder”，或者在經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物上進行好氧生長，或者在 “dimder”與經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的混合物上進行好氧生長。為了進行所述 方法的后續(xù)循環(huán)，在生長階段中在“dimder”上生長的酵母菌可以被投入到發(fā)酵階段中。酵 母菌在“dimder”上的生長允許進行高水平的酵母菌的制備，所述酵母菌被預(yù)處理，從而能 夠?qū)Υ嬖谟谀举|(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中的抑制劑產(chǎn)生抗性。在“dimder”上生成的酵母菌因此 適于在木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中進行有效率的生長和發(fā)酵。因此，在通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的、包括含有C5化合物材料的底物上的所述酵母菌的生長提供了一種預(yù)先 適應(yīng)的接種物，適于進行木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的有效發(fā)酵，同時還能夠降低“dimder”對生 物氧以及化學(xué)氧的需求。在發(fā)酵階段過程中，酸作為所述發(fā)酵的代謝副產(chǎn)物由所述酵母菌 制得。當(dāng)需要將所述發(fā)酵的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的PH維持在允許酵母菌 持續(xù)發(fā)酵木質(zhì)纖 維素水解產(chǎn)物的條件時，堿或者緩沖劑可以因此在發(fā)酵階段被投入。能夠被用來維持所述 發(fā)酵木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物PH的適合的堿的例子包括氨水，氫氧化鈉，氫氧化鉀，氫氧化鈣， 或者它們的組合。也可以通過例如檸檬酸或檸檬酸鹽的添加來實現(xiàn)PH的緩沖。經(jīng)過所述發(fā)酵階段，被發(fā)酵的水解產(chǎn)物(20)通常以包括下述材料的形式被產(chǎn)出 乙醇，木糖和其他C5化合物，剩余的C6糖類，甘油，乙酸鹽，來自于水解產(chǎn)物和來自于酵母 菌代謝的抑制劑以及殘余固體。來自于發(fā)酵階段的產(chǎn)出物作為蒸餾階段(13)的投入物。來 自于發(fā)酵階段的產(chǎn)出物是乙醇(22)，以木質(zhì)素形式存在的微粒物質(zhì)(21)，酵母菌，剩余的 纖維素和半纖維素，以及木聚糖，其可以被丟棄或者通過例如燃燒、或經(jīng)由厭氧消化產(chǎn)物被 用作能源生產(chǎn)。在蒸餾階段(13)，對來自于發(fā)酵階段的材料進行加熱從而蒸餾乙醇(22)。一旦 乙醇蒸發(fā)，所述剩余液體是“dimder”(23)。因此，來自于蒸餾階段的產(chǎn)出物是乙醇(22)， "dunder" (23)和微粒物質(zhì)(21)。所述“dimder”(23)富含木糖和其他碳化合物，其能夠作 為一種碳源用于好氧酵母菌在生長階段(14)的生長。在生長階段(14)，酵母菌在“dimder”(23)上進行好氧生長?！癲imder”(23)和酵母 菌(18)因此成為所述生長階段的投入物。所述生長階段的產(chǎn)出物是酵母菌(18)以及失去 效用的“dimder”。由于“dimder”中的大量木糖和其他碳化合物在所述生長階段已經(jīng)耗盡， 失去效用的“dimder”的生物氧和化學(xué)氧需求減弱，從而降低了所述失去效用的“dimder” 的處理所產(chǎn)生的環(huán)境影響。在所述方法的第一周期中，用于生長階段的酵母菌是從儲備培 養(yǎng)物中提供的。然而，在所述方法的隨后的循環(huán)中，生長階段中產(chǎn)出的酵母菌可以被用來作 為生長階段和發(fā)酵階段的投入物。圖2描述了上文中所述乙醇制備方法(10)的主要制備步驟。在第一個步驟(111) 中，提供木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物(15)。所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物(15)可以由體系外的來源提 供，或者通過就地制備水解產(chǎn)物的方式來提供?？梢酝ㄟ^水解木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的方法制 備木質(zhì)纖維素的水解產(chǎn)物。所述木質(zhì)纖維素生物質(zhì)可以是任何含有半纖維素和/或纖維素 的生物質(zhì)。通常，所述生物質(zhì)是植物生物質(zhì)。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的例子包括硬木，軟木，玉 米秸稈，甘蔗渣，甘蔗廢棄物，草，藻類或者其他植物物質(zhì)，廢紙，再生環(huán)保紙，造紙工業(yè)的廢 棄流體，木材糖漿，城市固體廢物以及綠色廢物。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的水解方法是本領(lǐng)域已知的并且包括例如酸水解，酶水解，氨 纖維/冷凍爆破(AFEX)，氨回收過濾法(ARP)，有機溶劑法等。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的酸水解 方法在例如US4612286和US6063204中進行了描述?？梢允褂美缭谒^自身水解過程 中木質(zhì)纖維素的固有的酸化作用，酸化試劑例如硫酸，二氧化硫，硝酸，鹽酸，磷酸，乙酸等 的添加，產(chǎn)生酸化作用。AFEX方法在例如US4600590中進行了描述。ARP方法在例如Kim 等人(2003)在Bioresource Technology 90 :39_47中進行了描述。酶水解方法在例如 US3642580中進行了描述。有機溶劑法在例如US4409032中進行了描述。在有機溶劑法中 使用的溶劑例如可以包括乙醇和丙酮等。
木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的pH值通常為大約1，這不適合進行酵母菌例如釀酒酵母的 發(fā)酵。因此，在第二個步驟(112)中，在發(fā)酵之前對所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行pH調(diào)節(jié)。 pH調(diào)節(jié)步驟包括一種堿性試劑例如氨水的添加(16)。氨水以一種來自于32%的濃縮氨水 溶液的形式添加。添加氨水直至達到通常大約為5. 0 5. 5的pH?；蛘?，所述堿性試劑可 以為例如氫氧化鈣，碳酸鈣或者氫氧化鈉。除了調(diào)節(jié)pH，C6糖類可以以水解纖維素、糖蜜、 甘蔗汁、水解淀粉糖漿、麥芽糊精的形式被添加到所述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的水解產(chǎn)物(17)中，用 以協(xié)助發(fā)酵。通過添加例如尿素，磷酸氫銨和/或磷酸氫二銨同樣可以提供額外的氮以及 磷。除此之外，可以在這個階段添加酶以幫助纖維素或半纖維素聚合物的進一步降解。適 合的酶包括纖維素酶，纖維二糖酶，木聚糖酶，葡糖苷酶等。用于降解纖維素或半纖維素聚 合物的可購買獲得的酶包括，例如Spirizyme Fuel, Cellulclast和Novozym 188(購自 NovozymesAustralia Pty Ltd)。 在第三個步驟(113)中，提供一種酵母菌的初始接種物，通常以酵母屬菌株匪I V08/013411或者NMI V09/005064的形式提供。所述酵母菌被用來在第四個步驟(115)中 對所述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的水解產(chǎn)物進行接種。在一種形式中，在分批發(fā)酵器中將所述酵母菌接 種至所述水解產(chǎn)物中，達到每毫升水解產(chǎn)物大約2X IO6 2X IO9個細胞的密度。所述方法 的隨后循環(huán)中可以使用在“dimder”上生長的酵母菌對所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解 產(chǎn)物進行接種。在一種形式中，每毫升水解產(chǎn)物大約2X IO7 2X IO9個細胞的高密度酵母 菌的使用能夠?qū)λ猱a(chǎn)物進行脫毒。利用高密度酵母菌對水解產(chǎn)物的接種解除了對于使用 過度加石灰或其他處理的脫毒步驟的需要。在第五個步驟(116)中，通過酵母菌(18)對經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物 進行發(fā)酵。在分批發(fā)酵器中，在30°C下對所述酵母菌以及水解產(chǎn)物進行通常大約1 4天 的培養(yǎng)，更通常大約2 3天，從而允許水解產(chǎn)物的發(fā)酵作用的進行。所述木質(zhì)纖維素水解 產(chǎn)物的發(fā)酵導(dǎo)致了對所述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的水解產(chǎn)物中的C6糖類的利用以及乙醇的生成。上述發(fā)酵得到的材料在第六個步驟(118)中進行蒸餾從而提取乙醇(22)。蒸餾通 常是通過對上述發(fā)酵得到的材料進行加熱從而蒸發(fā)乙醇的方式實現(xiàn)的。經(jīng)過濃縮后對上述 蒸發(fā)的乙醇進行收集。經(jīng)過乙醇的蒸餾之后，將剩余物質(zhì)分成“ dunder ”和固體，并且將“ dunder ”作 為一種用于酵母菌生長的底物用于第七個步驟(119)中，所述酵母菌例如是酵母屬菌株 V08/013411或者V09/005064。因此，利用酵母菌對上述蒸餾得到的“dunder”(23)進行接種 并且通過在25 42°C下對所述酵母菌和“dunder”進行攪拌使所述酵母菌進行好氧生長， 所述溫度通常為30-37°C，更通常為35 37°C (120)。之后通過例如離心或者過濾將所述 酵母菌從“dunder”中分離出來(121)。通過在dunder”上的生長而獲得的酵母菌(122)之 后被用來作為后續(xù)發(fā)酵中新鮮的PH調(diào)節(jié)的水解產(chǎn)物的接種物。除此之外，在“dunder”上生 長的酵母菌(18)被用來對從水解產(chǎn)物的發(fā)酵中獲得的“dunder”進行接種，從而生長更多 的酵母菌。因此，在所述方法的每一個循環(huán)中，通過在“dunder”上的生長而制得酵母菌，并 且上述得到的酵母菌可以被用于下一循環(huán)的發(fā)酵以及用作為下一循環(huán)而準(zhǔn)備的“dunder” 的接種物。所述方法因此制備了大量的酵母菌生物質(zhì)以及乙醇。圖1和2中的虛線描述的是另外一種實施方式，其中所述底物(23)是“dunder” 和木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的混合物。在這一點上，保留一部分來自于所述PH調(diào)節(jié)階段的經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物(24)，用以在生長階段與“dimder” (23)進行混合。經(jīng)過乙 醇的蒸餾之后，從蒸餾中得到的“dimder”(23)與所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物(24)進行混合， 并且所述混合物被用作一種用于酵母菌生長的底物，其中使用上文中所述生長條件。或者， 所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物(24)可以在生長階段(14)被添加到酵母菌/ “dimder”混合物 中。所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物與“dimder”可以以任意比例混合?！癲imder”與木質(zhì)纖維素 水解產(chǎn)物的適合比例的例子包括1 1、1 1. 25,1 1. 5,1 1. 75,1 2、1 3、1 4、 1 5、1 6、1 7、1 8、1 9、1 10,1. 25 1,1. 5 1,1. 75 1、2 1、3 1、4 1、 5 1、6 1、7 1、8 1、9 UlO 1。向“dunder”中添加木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物提供 了用于酵母菌生長的額外的含有C5化合物的材料，因此當(dāng)需要制備比單獨在“dunder”上 能夠制備的更多生物質(zhì)時是有用的。上述制備的酵母菌生物質(zhì)可以被用來在發(fā)酵階段對所 述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行接種，或者用于酵母菌適宜的任何其他目的。本發(fā)明還涉及一種酵母屬的分離菌株，其選自匪I登錄號V08/013411或具有匪I 登錄號V08/013411的定義性質(zhì)的變體或衍生物，或者選自匪I登錄號V09/005064或具有 V09/005064的定義性質(zhì)的變體或衍生物。本發(fā)明人擁有按照布達佩斯條約在國家計量研究院(the NationalMeasurement Institute)分離并且保藏的保藏登錄號為V08/013411和V09/005064的釀酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)菌株。保藏登錄號 V08/013411 和 V09/005064 具有下述一般 性質(zhì)(a)利用木糖作為唯一碳源的能力；(b)在存在有在“dunder”中發(fā)現(xiàn)的抑制劑的條件下進行生長的能力；(c)形成孢子并且與釀酒酵母進行交配的能力。保藏登錄號V08/013411和V09/005064具有下述定義性質(zhì)i.在Tl檢測中發(fā)生至少10倍的生物質(zhì)的增加；ii.形成孢子，并且當(dāng)將發(fā)芽的孢子與一種釀酒酵母測試菌株的發(fā)芽孢子進行交 配時能夠生成后代；iii.在通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵制備得到的“dunder”上進行生長。一種適合的釀酒酵母測試菌株的例子是W303-1A。W303-1A能夠從美國標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng) 物保藏中心(ATCC，USA)的酵母菌遺傳儲存中心方便地獲得。形成孢子、發(fā)芽以及與酵母菌 進行交配的方法將在下文中進行描述。酵母屬菌株V08/013411和V09/005064能夠?qū)⒛咎亲鳛槲ㄒ惶荚丛谄渖线M行生 長。而且，菌株V08/013411和V09/005064能夠在“dunder”中存在的抑制劑條件下生長。 因此，菌株V08/013411和V09/005064易于在“dunder”上生長。另外菌株V08/013411和 V09/005064能夠在存在木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的條件下發(fā)酵C6糖類。 在一種實施方式中，所述酵母菌是匪I登錄號V08/013411或者匪I登錄號 V09/005064。在另外一種實施方式中，所述酵母屬菌株是匪IV08/013411的變體，或者 V09/005064的變體。NMI V08/013411或V09/005064可以通過將來自于這些菌株的二倍體 或者單倍體細胞暴露在誘變劑中的方式來制備。所述誘變劑可以是適合對所述酵母菌細胞 基因組進行誘變的任意誘變劑。典型的誘變劑包括紫外光，烷基化試劑，致電離輻射。烷基 化試劑的例子包括N-乙基-N-亞硝基脲、環(huán)磷酰胺、N-亞硝基-N-甲基脲、1-甲基-3-硝基-1-亞硝基胍、硫酸二甲酯、甲磺酸乙酯。致電離輻射的例子包括Y-輻射、X-射線輻射、 β-輻射、α-輻射。用于制備酵母菌變體的方法，并且特別是釀酒酵母變體，是本領(lǐng)域已知 的并且在例如 Lawrence C. W. (1991)Methods inEnzymology，194 :273_281 中進行了描述。在另外一種實施方式中，所述酵母屬菌株是匪I登錄號V08/013411的衍生物，或 者NMI登錄號V09/005064的衍生物。NMI登錄號V08/013411或V09/005064的衍生物可以 是一種重組衍生物或者非重組衍生物。

匪I V08/013411的非重組衍生物可以通過下述方式制備將匪IV08/013411的基 因組與一種期望的酵母屬菌株的基因組進行結(jié)合從而生成一種包括匪I V08/013411的性 質(zhì)的酵母屬菌株。匪I登錄號V09/005064的非重組衍生物可以通過下述方式制備將匪I V09/005064的基因組與一種期望的酵母屬菌株的基因組進行結(jié)合從而生成一種包括匪I V09/005064的性質(zhì)的酵母屬菌株。通常，所述衍生物進一步包括一種或者多種上述期望的 酵母屬菌株的性質(zhì)。將兩個酵母屬菌株的基因組進行結(jié)合的方法是本領(lǐng)域已知的并且包括 例如交配或者原生質(zhì)體融合。酵母屬菌株的交配方法通常包括使需要進行交配的所述酵母菌菌株形成孢子，從 而生成孢子。所述孢子進行發(fā)芽從而形成單倍體酵母菌，所述單倍體酵母菌之后進行交 配從而生成后代。此后可以對所述后代進行篩選，選擇從每個母本菌株中遺傳下來的期 望特征。酵母屬菌株的交配方法是本領(lǐng)域已知的并且在例如Ausubel，F(xiàn).M. et al (1997), Current Protocols in MolecularBiology,Volume 2,pages 13. 2. 1 tol3.2. 5,published by John ffiley&Sons Inc.中進行了描述。通過舉例，酵母菌菌株的孢子形成可以例如按 M Ausubel, F. M. et al (1997), Current Protocols in Molecular Biology, Volume 2, pages 13. 2. ltol3. 2. 5,published by John Wiley & Sons Inc.中的描述來執(zhí)行。隨后， 可以通過將其放置在一種固體培養(yǎng)基上并且通常在30°C下進行三至五天培養(yǎng)的方式使所 述酵母菌的孢子進行發(fā)芽，所述固體培養(yǎng)基例如是含有w/v D-葡萄糖、0. 5%酵母提取 物、細菌蛋白胨和1.5%w/v瓊脂的GYP。單獨發(fā)芽的孢子通常形成離散的菌落，可 以使用標(biāo)準(zhǔn)的微生物學(xué)技術(shù)在例如一種GYP瓊脂培養(yǎng)基上通過平板劃線法以純化形式對 所述菌落進行分離。之后可以對上述純化的發(fā)芽后孢子進行檢測從而確定它們是否具有交 配型“a”或者“α ”。可以通過將釀酒酵母發(fā)芽后的孢子與具有已知交配型的實驗室測試 菌株進行混合的方式對交配型進行確定。實驗室測試釀酒酵母菌株的例子包括DE6. ID以 及 W303-1A，在例如 Attfield P. V. et al. (1994) "Concomitantappearance of intrinsic thermotolerance and storage of trehalose in Saccharomycescerevisiae during early respiratory phase of batch-culture is CIF 1-dependent",Microbiology,140 2625-2632中進行了描述。當(dāng)在有所述實驗室菌株DE6. 1D(具有已知的交配型“ α ”)存在 的條件下進行培養(yǎng)時，交配型“a”的發(fā)芽后孢子通常產(chǎn)生絮凝，即形成一種肉眼可見的粒狀 細胞懸浮，并且在有所述實驗室菌株W303-1A (具有已知的交配型“a” )存在的條件下進行 培養(yǎng)時，交配型“α ”的發(fā)芽后孢子通常產(chǎn)生絮凝。與一種交配型測試菌株表現(xiàn)出絮凝的發(fā) 芽后的孢子不能夠與另一種測試菌株表現(xiàn)出絮凝。由一個釀酒酵母菌株生成的交配型“ α，， 的發(fā)芽后孢子之后可以與交配型“a”的發(fā)芽后孢子進行交配，所述交配型“a”的發(fā)芽后孢 子來自于另外一個菌株，或者來自于同一個菌株。原生質(zhì)體融合通常涉及到來自于酵母菌細胞的細胞壁的去除，通常使用裂解酶，并且隨后在存在融合劑的條件下對所述菌株進行混合從而允許在原生質(zhì)體之間的融合發(fā) 生，所述融合劑例如是聚乙二醇，二甲基亞砜和Ca2+。之后通常將所述融合細胞培養(yǎng)于滲透 壓穩(wěn)定的培養(yǎng)基中從而允許所述細胞的細胞壁的再生。酵母屬菌株的原生質(zhì)體融合的方法 是本領(lǐng)域已知的并且在例如US4973560中進行了描述。

NMI V08/013411的重組衍生物是一種通過使用重組DNA技術(shù)向NMIV08/013411 中導(dǎo)入一種核酸的方式生成的菌株。NMI V09/005064的重組衍生物是一種通過使用重組 DNA技術(shù)向NMI V09/005064中導(dǎo)入一種核酸的方式生成的菌株。將核酸導(dǎo)入酵母菌細胞特 別是酵母屬細胞中的方法是本領(lǐng)域已知的并且在例如Ausubel，F(xiàn).M. et al. (1997) Current Protocols in MolecularBiology, Volume 2, pages 13.7.1 to 13. 7. 7, published by John ffiley&Sons Inc.中進行了描述。上述提及的酵母屬菌株可以被用來通過適合發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的任何底物進行乙醇 的制備。通過酵母菌的好氧培養(yǎng)在木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物上或者在通過水解產(chǎn)物的發(fā)酵和 蒸餾獲得的底物上生成的酵母菌可以被用于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵之外的目的，例 如飼料酵母，食物酵母，用于其他發(fā)酵產(chǎn)品例如啤酒、白酒、飲用酒、非飲用乙醇、添加酵母 的焙烤產(chǎn)品的酵母，酵母自溶物、酵母提取物和各種酵母副產(chǎn)品例如酶、維生素、核苷等的 來源。Tl檢測使用木糖作為唯一碳源的生長使用標(biāo)準(zhǔn)的微生物學(xué)技術(shù)在利用2%瓊脂進行固化的葡萄糖酵母提取物細菌蛋白 胨培養(yǎng)基上進行酵母菌菌株的劃線。在30°C下經(jīng)過72小時的培養(yǎng)之后，使用無菌微生物環(huán) 將酵母菌細胞從平板上取走并且將其在50毫升肉湯中培養(yǎng)至達到0. 1 0.2個單位(?。幌?的0D_)的0D_ (600納米處的光學(xué)密度)。0. 1個單位的0D_等同于大約9 X IO5個酵母細 胞/毫升。在250毫升的錐形瓶中，所述肉湯中含有木糖(5% w/v)，無氨基酸的Difco酵 母氮源基礎(chǔ)(0. 67% )，檸檬酸(0. 3% )以及檸檬酸三鈉(0. 7% )的蒸餾水溶液。檸檬酸 和檸檬酸三鈉是作為緩沖劑來提供的，并不能夠被用來作為酵母屬的生長底物。純度99% 的D-(+)-木糖是從Sigma-Aldrich處獲得的(目錄號X1500-500G)。在測量OD6tltl (T48小時 處的0D)之前，在30°C下對培養(yǎng)液進行48小時的培養(yǎng)并伴隨220rpm(軌道直徑IOcm)的振 蕩。通過下述等式確定生物質(zhì)的增加倍數(shù)
T48傾時的OD6ot T0HtWOD600本發(fā)明將通過僅參照下述非限制性實施例的方式來進行詳細描述。實施例實施例1.酵母屬菌株NMI V08/013411和酵母屬菌株NMI V09/005064使用木糖 作為一碳源在具有最少礦物質(zhì)的培養(yǎng)基中的生長按照布達佩斯條約，于2008年5月23日將釀酒酵母菌株V08/013411保藏 T H It if fi ff Ρλ (the National Measurement Institute)， Clarke 大 51-65 號 (51-65Clarke Street)，南墨爾本(South Melbourne)，維多利亞州(Victoria)，3205，澳大利亞(Australia)，登錄號為 V08/013411。按照布達佩斯條約，于2009年2月18日將釀酒酵母菌株V09/005064保藏于國 itiffiff^^ (the National Measurement Institute), Bertie 1/153 (l/153Bertie Street),墨爾本港(Port Melbourne),維多利亞州(Victoria)，3207，澳大利亞 (Australia)，登錄號為 V09/005064。

使用標(biāo)準(zhǔn)的微生物學(xué)操作從大量的“Ethanol Red”無水酒精酵母中分離出酵母菌 菌株ER，上述菌株是用于工業(yè)化淀粉制備乙醇的酵母菌的代表，所述“Ethanol Red”無水 酒精酵母可以從 Ferment is, BP 3029-137rue Gabriel Peri, F-59703Marcq-en-Baroeul Cedex France處商業(yè)購買獲得(批號470/2，生產(chǎn)日期10/2006)。使酵母菌菌株生長并且根據(jù)Tl檢測對其進行檢測。在0. 147的光學(xué)密度下對菌 株ER進行培養(yǎng)并且在48小時內(nèi)增加到0. 223的光學(xué)密度(1. 6倍的增加)。在0. 158的 光學(xué)密度下對菌株匪I ￥08/013411進行培養(yǎng)并且在48小時內(nèi)增加到3.5的光學(xué)密度(22 倍的增加)。在0. 15的光學(xué)密度下對菌株V09/005064進行培養(yǎng)并且在48小時內(nèi)增加到 12. 20的光學(xué)密度(80倍的增加)。實施例2.木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的制備在90 120°C下將經(jīng)過洗滌的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)干燥至水分< 5%并且使用錘式 粉碎機將其縮小至< 1. 5mm從而制成干燥的粉碎的生物質(zhì)。為了制備一種25% w/w的固體/水的漿液，以每克干生物質(zhì)55. 2毫克硫酸的水平 向上述干燥的粉碎的生物質(zhì)中混合硫酸。將上述酸化的固體/水的漿液轉(zhuǎn)移至高溫高壓塑料桶中，覆蓋鋁箔并且放置在一 個100L的壓力容器內(nèi)。將所述壓力容器的溫度保持在130°C，在23psi/160kPa下保持90 分鐘。之后使所述容器的壓力下降從而允許在3分鐘內(nèi)達到大氣壓力。將上述得到的水解漿液送至手工螺旋壓榨機內(nèi)并且脫水。被壓榨的漿液的水分含 量為60 65%。水解產(chǎn)物是來自于所述水解漿液中的液體。所述熱液體(所述“水解產(chǎn)物”)具有0. 8 1. 5的pH，并且被進行連續(xù)攪拌。為 了使所述酵母菌在這樣的介質(zhì)中生長，通過添加2 3% ν/ν的32%的氨水溶液將所述液 體的PH調(diào)節(jié)至pH > 5且< 7(25 30°C )從而達到一種有利的pH。氨水的使用提供了 氮，作為酵母菌生長和發(fā)酵的營養(yǎng)物質(zhì)，同時將培養(yǎng)基的pH調(diào)節(jié)到一個適合酵母菌發(fā)酵的 范圍內(nèi)。利用氨水進行pH的中和之后，通過使用20cm半徑的水平轉(zhuǎn)子在4000rpm下進行 20分鐘的離心而對所述水解產(chǎn)物進行澄清。所述澄清液體可以被預(yù)備用于酵母菌的生長和 發(fā)酵。通過HPLC對水解產(chǎn)物進行分析，其中使用到Bio-Rad Laboratories Inc.的裝有 Carbon-P Guard柱(碳-磷保護柱)(目錄號125-0119)的AminexHPX-87磷柱(目錄號 125-0098)。流動相是流速為每分鐘0. 6mL的HPLC級水并且柱溫為85°C。下面的表給出了 使用所述方法實現(xiàn)的所述水解產(chǎn)物的組成的例子表1 水解產(chǎn)物的化學(xué)組成
權(quán)利要求
1.一種包括含有C5化合物材料的底物在用于酵母菌的生長或者酵母菌產(chǎn)品的制備中 的用途，其特征在于，所述含有C5化合物的材料是(a)從木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中獲得的含有C5化合物的材料；(b)通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料；或(c)(a)與(b)的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用途，其特征在于所述含有C5化合物的材料是從木質(zhì)纖維素 水解產(chǎn)物中獲得的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用途，其特征在于所述含有C5化合物的材料是通過木質(zhì)纖維 素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用途，其特征在于所述含有C5化合物的材料是從木質(zhì)纖維素 水解產(chǎn)物中獲得的含有C5化合物的材料與通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5 化合物的材料的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一所述用途，其特征在于所述酵母菌是一種能利用木糖 作為碳源，在由木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的底物上生長的酵母菌。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一所述用途，其特征在于所述含有C5化合物的材料是含 有木糖的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一所述用途，其特征在于所述含有C5化合物的材料是當(dāng) 德(“dunder”)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一所述用途，其特征在于所述含有C5化合物的材料是木 質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一所述用途，其特征在于所述底物是所述含有C5化合物 的材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一所述用途，其特征在于所述酵母菌在所述底物上進行好氧生長。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一所述用途，其特征在于所述酵母菌是非重組的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中任一所述用途，其特征在于所述酵母菌選自具有匪I登 錄號V08/013411的菌株，或者具有匪I登錄號V08/013411的定義性質(zhì)的上述菌株的變體 或衍生物；以及具有NMI登錄號V09/005064的菌株，或者具有NMI登錄號V09/005064的定 義性質(zhì)的上述菌株的變體或衍生物。
13.—種生產(chǎn)酵母菌生物質(zhì)或者酵母菌產(chǎn)品的方法，所述方法包括在引發(fā)酵母菌生長 或者所述產(chǎn)品制備的條件下利用酵母菌對包括含有C5化合物材料的底物進行培養(yǎng)，其中 所述含有C5化合物的材料是(a)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中獲得的含有C5化合物的材料；(b)通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料；或(c)(a)與(b)的混合物；
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述方法，其特征在于所述含有C5化合物的材料是從木質(zhì)纖維 素水解產(chǎn)物中獲得的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述方法，其特征在于所述含有C5化合物的材料是通過木質(zhì)纖 維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述方法，其特征在于所述含有C5化合物的材料是從木質(zhì)纖維 素水解產(chǎn)物中獲得的和通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的。
17.根據(jù)權(quán)利要求13 16中任一所述方法，其特征在于所述酵母菌能利用木糖作為 碳源進行生長，所述碳源來自木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵中獲得的含有C5化合物的材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求13 17中任一所述方法，其特征在于所述含有C5化合物的材料 是含有木糖的材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求13 17中任一所述方法，其特征在于所述含有C5化合物的材料 是 “dunder”。
20.根據(jù)權(quán)利要求13 19中任一所述方法，其特征在于所述含有C5化合物的材料 是木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物。
21.根據(jù)權(quán)利要求13 20中任一所述方法，其特征在于所述底物是含有C5化合物 的材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求13 21中任一所述方法，其特征在于所述含有C5化合物的材料 是含有木糖的材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求13 22中任一所述方法，其特征在于所述酵母菌在所述底物上進 行好氧生長。
24.一種制備乙醇的方法，其特征在于，所述方法包括(a)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵從而制備乙醇和含有C5化合物的材料的 條件下，對酵母菌以及一種經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培養(yǎng)，所述酵母菌是通 過權(quán)利要求1 12中任一所述用途制備得到的，或者通過權(quán)利要求13 23中任一所述方 法制備得到的；及(b)分離所述乙醇。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述方法，其特征在于，進一步包括(c)使酵母菌在底物上生長，所述底物包括(i)在步驟(a)中制備得到的含有C5化合物的材料；( )來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者(iii)⑴與( )的混合物；其中，所述酵母菌能夠利用木糖作為在所述底物上生長的碳源。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述方法，其特征在于，進一步包括(d)使用在步驟(c)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (C)。
27.根據(jù)權(quán)利要求M 沈中任一所述方法，其特征在于所述底物是所述含有C5化 合物的材料。
28.一種制備乙醇以及酵母菌生物質(zhì)的方法，其特征在于，所述方法包括(a)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵從而制備乙醇和含有C5化合物的材料的 條件下，對一種經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物以及一種能夠利用木糖作為在底物上 生長的碳源的酵母菌進行培養(yǎng)，所述底物是通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的；(b)分離所述乙醇；以及(c)使酵母菌在包括下述的底物上生長(i)在步驟(a)中制備得到的含有C5化合物的材料；(ii)來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者(iii)⑴與( )的混合物；其中，所述酵母菌能夠利用木糖作為在所述底物上生長的碳源。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述方法，其特征在于，進一步包括(d)使用在步驟(c)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (C)。
30.根據(jù)權(quán)利要求M 四中任一所述方法，其特征在于所述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖 維素水解產(chǎn)物具有能夠支持所述酵母菌發(fā)酵的PH。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述方法，其特征在于所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物 包括木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物以及堿性試劑。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述方法，其特征在于所述堿性試劑是氨水。
33.根據(jù)權(quán)利要求M 32中任一所述方法，其特征在于將所述酵母菌以每毫升水解 產(chǎn)物至少大約2X 10e5個酵母菌的密度在所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物上培養(yǎng)。
34.根據(jù)權(quán)利要求M 33中任一所述方法，其特征在于所述酵母菌在所述底物上進 行好氧生長。
35.一種制備乙醇的方法，其特征在于，所述方法包括下述的步驟(a)提供能夠利用木糖作為在底物上生長的碳源的酵母菌以及木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物， 所述底物是通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的；(b)為進行酵母菌的發(fā)酵，對所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行PH調(diào)節(jié)，所述pH調(diào)節(jié)包括 通過添加氨水將所述水解產(chǎn)物的PH調(diào)節(jié)到能夠支持酵母菌發(fā)酵的pH ；(c)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵從而制備乙醇和含有C5化合物的材料的 條件下，對所述酵母菌以及所述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培養(yǎng)；(d)分離所述乙醇。
36.一種制備乙醇以及酵母菌的方法，其特征在于，所述方法包括(a)提供能夠利用木糖作為在底物上生長的碳源的酵母菌以及木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物， 所述底物是通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的；(b)為進行酵母菌的發(fā)酵，對所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行PH調(diào)節(jié)，所述pH調(diào)節(jié)包括 通過添加氨水將所述水解產(chǎn)物的PH調(diào)節(jié)到能夠支持酵母菌發(fā)酵的pH ；(c)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵從而制備乙醇和含有C5化合物的材料的 條件下，對所述酵母菌以及所述經(jīng)過PH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培養(yǎng)；(d)分離所述乙醇；以及(e)使酵母菌在底物上生長，所述底物包括(i)在步驟(c)中得到的含有C5化合物的材料；( )來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者(iii)⑴與( )的混合物；其中所述酵母菌能夠利用木糖作為在所述底物上生長的碳源。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述方法，其特征在于，進一步包括(f)使用在步驟(e)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (e)。
38.根據(jù)權(quán)利要求13 37中任一所述方法，其特征在于所述酵母菌是一種釀酒酵母 菌株。
39.根據(jù)權(quán)利要求13 38中任一所述方法，其特征在于所述酵母菌是非重組的。
40.根據(jù)權(quán)利要求13 39中任一所述方法，其特征在于所述酵母菌選自匪I登錄號 V08/013411或具有V08/013411的定義性質(zhì)的上述菌株的變體或衍生物；或者選自匪I登 錄號V09/005064或具有V09/005064的定義性質(zhì)的上述菌株的變體或衍生物。
41.一種酵母菌，其特征在于，所述酵母菌選自具有匪I登錄號V08/013411的菌株或 具有匪I登錄號V08/013411的定義性質(zhì)的上述菌株的變體或衍生物；以及具有匪I登錄號 V09/005064的菌株或具有NMI登錄號V09/005064的定義性質(zhì)的上述菌株的變體或衍生物。
42.一種制備乙醇的方法，其特征在于，所述方法包括(a)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵從而制備乙醇和含有C5化合物的材料的 條件下，對權(quán)利要求41所述酵母菌以及一種經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培養(yǎng)； 以及(b)分離所述乙醇。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述方法，其特征在于，進一步包括(c)使權(quán)利要求41所述酵母菌在底物上生長，所述底物包括 (i)在步驟(a)中制備得到的含有C5化合物的材料；( )來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者 (iii)⑴與( )的混合物。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述方法，其特征在于，進一步包括(d)使用在步驟(c)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (b)。
45.一種制備乙醇以及酵母菌的方法，其特征在于，所述方法包括(a)在能夠引發(fā)木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵從而制備乙醇和含有C5化合物的材料的 條件下，對權(quán)利要求41所述酵母菌以及一種經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行培 養(yǎng)；(b)分離所述乙醇；以及(c)使權(quán)利要求41所述酵母菌在底物上生長，所述底物包括 (i)在步驟(b)中制備得到的含有C5化合物的材料；( )來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；或者 (iii)⑴與( )的混合物。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的方法，其特征在于，進一步包括(d)使用在步驟(c)中生長的酵母菌重復(fù)進行步驟(a) (C)。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述方法，其特征在于所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物 具有能夠支持所述酵母菌發(fā)酵的PH。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述方法，其特征在于所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物 包括木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物以及堿性試劑。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述方法，其特征在于所述堿性試劑是氨水。
50.根據(jù)權(quán)利要求35 49中任一所述方法，其特征在于將所述酵母菌以每毫升水解 產(chǎn)物至少大約2 X 10e5個酵母菌的密度在所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物上培養(yǎng)。
51.根據(jù)權(quán)利要求35 50中任一所述方法，其特征在于所述酵母菌在所述底物上進 行好氧生長。
52.根據(jù)權(quán)利要求觀 51中任一所述方法，其特征在于所述底物是所述含有C5化 合物的材料。
53.根據(jù)權(quán)利要求觀 51中任一所述方法，其特征在于所述含有C5化合物的材料 是 “dunder”。
54.一種對木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物進行pH調(diào)節(jié)的方法，其特征在于所述方法通過向木 質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中添加氨水對所述PH進行調(diào)節(jié)，使其達到能夠支持酵母菌發(fā)酵的pH。
55.一種適合進行酵母菌發(fā)酵的經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物，其特征在于所 述產(chǎn)物包括木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物以及氨水。
56.一種制備酵母菌生物質(zhì)或者酵母菌產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述方法包括在能夠 引發(fā)酵母菌生長或者所述產(chǎn)品制備的條件下，利用權(quán)利要求41所述酵母菌對一種包括含 有C5化合物材料的底物進行培養(yǎng)，其中所述含有C5化合物的材料是(a)來自于木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的含有C5化合物的材料；(b)通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料；或(c)(a)與(b)的混合物。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述方法，其特征在于所述含有C5化合物的材料是“dimder”， 木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物或者是“dunder”與木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的混合物。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述方法，其特征在于所述木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物是經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述方法，其特征在于所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的水解產(chǎn)物是權(quán)利要求 50中所述經(jīng)過pH調(diào)節(jié)的水解產(chǎn)物。
60.根據(jù)權(quán)利要求56 59中任一所述方法，其特征在于所述酵母菌在所述底物上生長。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述方法，其特征在于所述酵母菌在所述底物上進行好氧生長。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括含有C5化合物材料的底物在用于酵母菌的生長或者酵母菌產(chǎn)品的制備中的用途，其中所述含有C5化合物的材料是(a)從木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物中獲得的含有C5化合物的材料；(b)通過木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物的發(fā)酵獲得的含有C5化合物的材料；或者(c)(a)與(b)的混合物。本發(fā)明還涉及到使用所述底物制備酵母菌生物質(zhì)或者酵母菌產(chǎn)品的方法，以及制備乙醇的方法，所述方法包括對通過上述用途或者方法制備得到的酵母菌進行培養(yǎng)。本發(fā)明進一步的涉及到適合用于所述用途或者方法中的酵母菌菌株。
文檔編號C12P7/08GK102076860SQ200980124211
公開日2011年5月25日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者保爾·維克托·阿特菲爾德, 菲利普·約翰·利文斯敦·貝爾, 阿瑟·科拉爾斯 申請人:麥克拜奧根Pty有限公司