專利名稱：與在壓縮式發(fā)動機中的應(yīng)用相關(guān)的方法、生物油、生物燃料、裝置和生物體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合用于壓縮式發(fā)動機的方法、生物油、生物燃料、裝置和/或生物體。
背景技術(shù)：
溫室氣體水平和氣候變化的問題導(dǎo)致開發(fā)了設(shè)法利用固定碳與釋放的二氧化碳之間的自然循環(huán)的技術(shù)。隨著這些技術(shù)的進(jìn)步，已開發(fā)了將原料轉(zhuǎn)化成生物燃料的各種技術(shù)。然而，盡管取得了上述技術(shù)進(jìn)步，但對于提高可再生碳源向燃料轉(zhuǎn)化的經(jīng)濟(jì)可行性，仍存在需求和渴望。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及適合用于壓縮式發(fā)動機的方法、生物油、生物燃料、裝置和/或生物體。本發(fā)明的方法提供了可再生碳源向燃料的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化。具體來說，本發(fā)明包括通過使用生物體生產(chǎn)生物油，將含糖的碳源例如甘蔗的粗提物轉(zhuǎn)變成生物柴油。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及生產(chǎn)含有脂肪酸的生物油的方法。所述方法包括生產(chǎn)和/或生長生物體，其中所述生物體包含脂肪酸。生產(chǎn)和/或生長可以同時和/或相繼完成。所述生物體滿足或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)。所述度量標(biāo)準(zhǔn)包括:A)至少約115克/升的細(xì)胞密度；B)至少約49%的基于干重的脂肪酸含量；C)至少約15克/升/天的脂肪酸生產(chǎn)率；D)消耗的每克原料產(chǎn)生至少約0. 175克脂肪酸的脂肪酸得率；E)至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；F)至少約50%的基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率；和/或G)以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的至少約0. 4的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及生產(chǎn)含有脂肪酸的生物油的方法。所述方法包括生產(chǎn)和/或生長生物體，其中所述生物體包含脂肪酸。生產(chǎn)和/或生長可以同時和/或相繼完成。所述生物體滿足或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)。所述度量標(biāo)準(zhǔn)包括至少約115克/升的細(xì)胞密度；至少約49%的基于干重的脂肪酸含量；至少約15克/升/天的脂肪酸生產(chǎn)率；消耗的每克原料產(chǎn)生至少約0. 175克脂肪酸的脂肪酸得率；至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；和/或以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的至少約O. 4的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，所述生物體滿足或超過至少三項所述度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述生物體滿足或超過至少四項所述度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述生物體滿足或超過至少五項所述度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述生物體消耗原料，其中所述原料包括蔗糖、葡萄糖、果糖、木糖、甘油、甘露糖、阿拉伯糖、乳糖、半乳糖、麥芽糖或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述原料包括木質(zhì)纖維素衍生的材料。根據(jù)某些實施方案，所述生物體包括紅冬孢酵母屬(Rhodosporidium)、·Pseudozyma、銀耳屬(Tremella)、紅酵母屬(Rhodotorula)、鎖擲酵母屬(Sporidiobolus)、擲孢酵母屬(Sporobolomyces)、黑粉菌屬(Ustilago)、隱球酵母屬(Cryptococcus)、白冬孢酵母屬(Leucosporidium)、假絲酵母屬(Candida)的生物體或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述生物體包括裂殖壺菌屬(Schizochytrium)、破囊壺菌屬(Thraustochytrium)、吾肯氏壺藻屬(Ulkenia)、小球藻屬(Chlorella)、原壁菌屬(Prototheca)的生物體或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述生物體包括Pseudozyma aphidis、Pseudozymarugulosa、Pseudozyma sp.、Rhodosporidium fluviale、Rhodosporidium paludgenum、粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)、Rhodotorula hordea、赤色酵母(Sporobolomycesruberrimus)、銀耳屬菌種(Tremella sp.)、黑粉菌屬菌種(Ustilago sp.)、圓紅冬孢酵母(Rhodosporidium toruloides)、Rhodotorula ingenosa、準(zhǔn)紅鎖擲酵母(Sporidioboluspararoseus)、Leucosporidium scottii、Pseudozyma antarctica、球紅冬抱酵母(Rhodosporidium sphaerocarpum)、Rhodotorula muscorum、羅倫隱球酵母(Cryptococcuslaurentii )、熱帶假絲酵母(Candida tropical is)、雙倒卵形紅冬抱酵母(Rhodosporidiumdiobovatum)、原殼小球藻(Chlorella protothecoides)或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述脂肪酸包含基于質(zhì)量少于約1%的具有4個或更多個雙鍵的脂肪酸。根據(jù)某些實施方案，所述脂肪酸包含基于質(zhì)量少于約35%的飽和脂肪酸。根據(jù)某些實施方案，所述脂肪酸包括與油菜籽至少基本上相似的分布情況。根據(jù)某些實施方案，所述消耗和生產(chǎn)發(fā)生在至少約20°C的溫度下。根據(jù)某些實施方案，所述方法還包括從生物體提取脂肪酸，其中所述提取具有至少約85%的基于總脂肪酸含量的重量百分?jǐn)?shù)的效率。根據(jù)某些實施方案，所述提取包括使用乙醇、己烷、醇或其組合進(jìn)行溶劑提取。根據(jù)某些實施方案，所述脂肪酸生產(chǎn)率滿足或超過至少約30克/升/天，并且所述脂肪酸得率滿足或超過消耗的每克原料產(chǎn)生至少約0. 175克脂肪酸。根據(jù)某些實施方案，所述24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率滿足或超過至少約50克/升/天。根據(jù)某些實施方案，6小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率滿足或超過至少約70克/升/天。根據(jù)某些實施方案，所述消耗和生產(chǎn)在氮限制條件下發(fā)生。根據(jù)某些實施方案，所述原料包含至少一種有機酸。
根據(jù)某些實施方案，所述消耗和生產(chǎn)在約8或更低的pH下發(fā)生。根據(jù)某些實施方案，所述方法還包括通過酯化、加氫或其組合將脂肪酸轉(zhuǎn)變成生物燃料。 根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及通過本說明書中公開的任何方法、裝置和/或生物體制備的含脂肪酸的生物油。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及從本說明書中公開的任何生物油制成的生物燃料。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及適合用于壓縮式發(fā)動機的生物燃料。所述生物燃料包含的脂肪酸甲酯分布情況為基于總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)約50%至約70%的油酸，和/或基于總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)約15%至約35%的亞麻酸，其中所述生物燃料從微生物生產(chǎn)。根據(jù)某些實施方案，所述脂肪酸甲酯分布情況源自于由來自原生藻菌界、真菌界的生物體或其組合產(chǎn)生的脂類。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的裝置。所述裝置包括原料流、與所述原料流相連的容器、配置在所述容器中的生物體以及與所述容器相連的含脂肪酸流。所述生物體滿足或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)。所述度量標(biāo)準(zhǔn)包括:A)至少約115克/升的細(xì)胞密度；B)至少約49%的基于干重的脂肪酸含量(細(xì)胞內(nèi)和/或細(xì)胞外);C)至少約15克/升/天的脂肪酸生產(chǎn)率；D)消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 175克脂肪酸的脂肪酸得率；E)至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；F)至少約50%的基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率；和/或G)以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的至少約O. 4的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的裝置。所述裝置包括原料流、與所述原料流相連的容器、配置在所述容器中的生物體以及與所述容器相連的含脂肪酸流。所述生物體滿足或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)。所述度量標(biāo)準(zhǔn)包括至少約115克/升的細(xì)胞密度；至少約49%的基于干重的脂肪酸含量(細(xì)胞內(nèi)和/或細(xì)胞外)；至少約15克/升/天的脂肪酸生產(chǎn)率；消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 175克脂肪酸的脂肪酸得率；至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；和/或以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的至少約O. 4的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，所述裝置中的生物體滿足或超過至少三項所述度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述裝置中的生物體滿足或超過至少四項所述度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述裝置中的生物體滿足或超過至少五項所述度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述生物體包括來自于原生藻菌界、真菌界的生物體或其組
八
口 ο根據(jù)某些實施方案，所述容器以分批方式、連續(xù)方式或其組合來運行。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的分離的生物體。所述生物體包括至少約2. 9的脂肪酸效率總指數(shù)I (OILEl)0 OILEl被定義為:0ILE1=C*D*F，其中C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；并且F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的分離的生物體。所述生物體包括至少約4，958的脂肪酸效率總指數(shù)(OILE)。OILE被定義為0ILE=A*B*C*D*E*F*G，其中A=以克/升為單位的細(xì)胞密度；B=基于干重百分?jǐn)?shù)的脂肪酸含量；C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；E=以克/升/天為單位的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率；并且G=以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的分離的生物體。所述生物體包括至少約235的脂肪酸效率總指數(shù)2(0ILE2)。0ILE2被定義為0ILE2=A*B*C*D*F，其中A=以克/升為單位的細(xì)胞密度；B=基于干重百分?jǐn)?shù)的脂肪酸含量；C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；并且F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的分離的生物體。所述生物體包括至少約142的脂肪酸效率總指數(shù)4(0ILE4)。0ILE4被定義為0ILE4=A*B*C*D*F*G，其中A=以克/升為單位的細(xì)胞密度；B=基于干重百分?jǐn)?shù)的脂肪酸含量；C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；F=基于總 脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率；并且G=以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體包括天然存在的生物體、遺傳修飾的生物體或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體消耗碳原料，其中所述碳原料包含至少約10%的消耗的總氮。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體當(dāng)在糖和甘油上生長時產(chǎn)生的脂肪酸與在主要為單獨的糖上生長時相比，高出大于約50%。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的分離的生物體。所述生物體包括至少約4. 4的脂肪酸效率總指數(shù)3 (0ILE3)。0ILE3被定義為0ILE3=D*E*F，其中D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；E=以克/升/天為單位的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；并且F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的生物體的分離方法，所述方法包括鑒定脂肪酸效率總指數(shù)I(OILEl)為至少約2. 9的生物體，以及分離所述生物體。OILEl被定義為0ILE1=C*D*F，其中C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；并且F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的生物體的分離方法，所述方法包括鑒定脂肪酸效率總指數(shù)(OILE)為至少約4，958的生物體，以及分離所述生物體。OILE被定義為0ILE=A*B*C*D*E*F*G，其中A=以克/升為單位的細(xì)胞密度；B=基于干重百分?jǐn)?shù)的脂肪酸含量；C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；E=以克/升/天為單位的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率；并且G=以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的生物體的分離方法，所述方法包括鑒定脂肪酸效率總指數(shù)2(0ILE2)為至少約235的生物體，以及分離所述生物體。0ILE2被定義為0ILE2=A*B*C*D*F，其中A=以克/升為單位的細(xì)胞密度；B=基于干重百分?jǐn)?shù)的脂肪酸含量；C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；并且F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率。根據(jù)某些實施方案，本 發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的生物體的分離方法，所述方法包括鑒定脂肪酸效率總指數(shù)4(0ILE4)為至少約142的生物體，以及分離所述生物體。0ILE4被定義為0ILE4=A*B*C*D*F*G，其中A=以克/升為單位的細(xì)胞密度；B=基于干重百分?jǐn)?shù)的脂肪酸含量；C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率；并且G=以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，所述鑒定的生物體包括天然存在的生物體、遺傳修飾的生物體或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述鑒定的生物體消耗碳原料，其中所述碳原料包含至少約10%的消耗的總氮。根據(jù)某些實施方案，所述鑒定的生物體當(dāng)在糖和甘油上生長時產(chǎn)生的脂肪酸與在主要為單獨的糖上生長時相比，高出大于約50%。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的生物體的分離方法，所述方法包括鑒定脂肪酸效率總指數(shù)3(0ILE3)為至少約4. 4的生物體，以及分離所述生物體。0ILE3被定義為0ILE3=D*E*F，其中D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；E=以克/升/天為單位的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；并且F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)生物油的分離的生物體，其中所述生物體包括至少約5. I的脂肪酸效率總指數(shù)KOILEl)。OILEl被定義為0ILE1=C*D*F，其中C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；并且F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體具有至少約115克/升的細(xì)胞密度。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體具有至少約49%的基于干重的脂肪酸含量。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體具有至少約30克/升/天的24小時峰值
脂肪酸生產(chǎn)率。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體具有消耗的每克氧產(chǎn)生大于約O. 4克脂肪酸的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體是真菌、藻類和/或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體包括紅冬孢酵母屬(Rhodosporidium)、Pseudozyma、銀耳屬(Tremella)、紅酵母屬(Rhodotorula)、鎖擲酵母屬(Sporidiobolus)、擲孢酵母屬(Sporobolomyces)、黑粉菌屬(Ustilago)、隱球酵母屬(Cryptococcus)、白冬孢酵母屬(Leucosporidium)、假絲酵母屬(Candida)的生物體或其組合。根據(jù)某些實施方案,所述分離的生物體包括裂殖壺菌屬(Schizochytrium)、破囊壺菌屬(Thraustochytrium)、吾肯氏壺藻屬(Ulkenia)、小球藻屬(Chlorella)、原壁菌屬(Prototheca)的生物體或其組合。
根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體包括Pseudozyma aphidis、Pseudozymarugulosa、Pseudozyma sp. 、Rhodosporidium fluviale、Rhodosporidium paludigenum、粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)、Rhodotorula hordea、Rhodotorula ingenosa、赤色酵母(Sporobolomyces ruberrimus)、銀耳屬菌種(Tremella sp.)、黑粉菌屬菌種(Ustilagosp.)、圓紅冬抱酵母(Rhodosporidium toruloides)、準(zhǔn)紅鎖擲酵母(Sporidioboluspararoseus)、Leucosporidium scottii、Pseudozyma antarctica、球紅冬抱酵母(Rhodosporidium sphaerocarpum)、Rhodotorula muscorum、羅倫隱球酵母(Cryptococcuslaurentii)、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)、雙倒卵形紅冬抱酵母(Rhodosporidiumdiobovatum)、原殼小球藻(Chlorella protothecoides)或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體包括Pseudozyma aphidis、Pseudozymarugulosa、Rhodotorula ingenosa、準(zhǔn)紅鎖擲酵母(Sporidiobolus pararoseus)或其組合。根據(jù)某些實施方案,所述分離的生物體包括Pseudozyma aphidis。根據(jù)某些實施方案,所述分離的生物體包括Pseudozyma rugulosa?！じ鶕?jù)某些實施方案,所述分離的生物體包括Rhodotorula ingenosa。 根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體包括準(zhǔn)紅鎖擲酵母(Sporidioboluspararoseus)ο根據(jù)某些實施方案，分離的生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11615以及從其衍生的突變菌株的鑒定特征。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11615的鑒定特征。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11615以及從其衍生的衍生株、變異株和/或突變菌株的鑒定特征。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11616以及從其衍生的突變菌株的鑒定特征。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11616的鑒定特征。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11616以及從其衍生的衍生株、變異株和/或突變菌株的鑒定特征。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11617以及從其衍生的突變菌株的鑒定特征。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11617的鑒定特征。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11617以及從其衍生的衍生株、變異株和/或突變菌株的鑒定特征。根據(jù)某些實施方案，所述分離的生物體具有至少約4，958的脂肪酸效率總指數(shù)(OILE)0其中OILE被定義為0ILE=A*B*C*D*E*F*G，A=以克/升為單位的細(xì)胞密度；B=基于干重百分?jǐn)?shù)的脂肪酸含量；C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；E=以克/升/天為單位的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率；并且G=基于消耗的每克氧產(chǎn)生的總脂肪酸克數(shù)的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明包括從本文公開的分離的生物體制備的含脂肪酸的生物油。
根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明包括從本文公開的生物油制成的生物燃料。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明包括通過生產(chǎn)包含脂肪酸的生物體并從生物體取出脂肪酸以形成生物油，來生產(chǎn)生物油的方法。其中所述生物體滿足或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)。所述度量標(biāo)準(zhǔn)包括至少約115克/升的細(xì)胞密度；至少約49%的基于干重的脂肪酸含量；至少約15克/升/天的脂肪酸生產(chǎn)率；消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 175克脂肪酸的脂肪酸得率；至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；和/或消耗的每克氧產(chǎn)生大于約O. 4克脂肪酸的脂肪酸對氧的得率。根據(jù)某些實施方案，所述方法的生物體滿足或超過至少另外一項上述的度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述方法的生物體滿足或超過至少另外兩項上述的度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述方法的生物體滿足或超過至少另外三項上述的度量標(biāo) 準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述方法的生物體包括紅冬孢酵母屬(Rhodosporidium)、Pseudozyma、銀耳屬(Tremella)、紅酵母屬(Rhodotorula)、鎖擲酵母屬(Sporidiobolus)、擲孢酵母屬(Sporobolomyces)、黑粉菌屬(Ustilago)、隱球酵母屬(Cryptococcus)、白冬孢酵母屬(Leucosporidium)、假絲酵母屬(Candida)的生物體或其組合。根據(jù)某些實施方案,所述方法的生物體包括裂殖壺菌屬(Schizochytrium)、破囊壺菌屬(Thraustochytrium)、吾肯氏壺藻屬(Ulkenia)、小球藻屬(Chlorella)、原壁菌屬(Prototheca)的生物體或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述生物體包括Pseudozyma aphidis、Pseudozymarugulosa、Pseudozyma sp. 、Rhodosporidium fluviale、Rhodosporidium paludigenum、粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)、Rhodotorula hordea、Rhodotorula ingenosa、赤色酵母(Sporobolomyces ruberrimus)、銀耳屬菌種(Tremella sp.)、黑粉菌屬菌種(Ustilagosp.)、圓紅冬抱酵母(Rhodosporidium toruloides)、準(zhǔn)紅鎖擲酵母(Sporidioboluspararoseus)、Leucosporidium scottii、Pseudozyma antarctica、球紅冬抱酵母(Rhodosporidium sphaerocarpum)、Rhodotorula muscorum、羅倫隱球酵母(Cryptococcuslaurentii)、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)、雙倒卵形紅冬抱酵母(Rhodosporidiumdiobovatum)、原殼小球藻(Chlorella protothecoides)或其組合。根據(jù)某些實施方案，所述方法的脂肪酸包含基于質(zhì)量低于約1%的具有4個或更多個雙鍵的脂肪酸。根據(jù)某些實施方案，所述方法的脂肪酸包含基于質(zhì)量低于約35%的飽和脂肪酸。根據(jù)某些實施方案，6小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率滿足或超過至少約70克/升/天。根據(jù)某些實施方案，所述方法包括消費原料，其中所述原料包含至少一種有機酸。根據(jù)一個實施方案，所述包含脂肪酸的生物油通過本文公開的任何方法來制備。根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明包括從本文公開的任何生物油制成的生物燃料。根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明包括適合用于壓縮式發(fā)動機的生物燃料。所述生物燃料包含的脂肪酸甲酯分布情況為基于總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約50%至約70%的油酸、基于總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)約15%至約35%的亞油酸、和基于總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)低于約10%的棕櫚酸。其中所述生物燃料從產(chǎn)油微生物生產(chǎn)。根據(jù)一個實施方案，所述脂肪酸甲酯分布情況源自于由來自原生藻菌界、真菌界的生物體或其組合產(chǎn)生的脂類。
根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明涉及用生物燃料運行的發(fā)動機，所述生物燃料從本說明書中公開的任何生物油制成。


合并在本說明書中并構(gòu)成本說明書一部分的

了本發(fā)明的實施方案，并與描述一起用于解釋本發(fā)明的特點、優(yōu)點和原理。在附圖中圖I示意性顯示了某些實施方案的裝置；圖2示意性顯示了某些實施方案的兩級裝置；圖3示意性顯示了某些實施方案的帶有提取的裝置；圖4示意性顯示了某些實施方案的發(fā)酵罐；圖5顯示了某些實施方案的時間對生物質(zhì)的圖；并且圖6顯示了某些實施方案的時間對脂肪的圖。詳細(xì)描述本發(fā)明涉及適合用于壓縮式發(fā)動機的方法、生物油、生物燃料、裝置和/或分離的生物體。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明可以包括生物油的改進(jìn)的生產(chǎn)。本發(fā)明還可以包括微生物脂類的生產(chǎn)和使用在那些脂類中包含的微生物脂肪酸來生產(chǎn)生物柴油。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明包括開發(fā)用于以非常低的成本生產(chǎn)微生物油的技術(shù)，所述微生物油適用于生產(chǎn)生物柴油和/或營養(yǎng)學(xué)應(yīng)用。使用針對微生物油生產(chǎn)問題的整體論方法，可以使微生物油的生產(chǎn)成本更低。主要集中于問題的單獨一個或兩個方面的努力，可能不能非常早地看出微生物油技術(shù)開發(fā)中待解決的關(guān)鍵障礙。伴隨著在微生物油方面的專業(yè)知識、對燃料的了解等，本發(fā)明可以包括靶向生產(chǎn)方法和/或模型。靶向生產(chǎn)方法能夠鑒定出在生產(chǎn)非常低成本的微生物油的過程中需要克服的關(guān)鍵障礙?？梢詫⑿畔⒂迷诙嘧兞糠椒ê?或分析中，以指導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)組分包括菌株分離、菌株開發(fā)、發(fā)酵設(shè)備設(shè)計、發(fā)酵運行模式、發(fā)酵策略等的發(fā)展。根據(jù)某些實施方案，整體化方法產(chǎn)生利用復(fù)雜的低成本碳底物生產(chǎn)微生物油的方法和/或過程。分離和/或開發(fā)生物體菌株，以在靶向生產(chǎn)條件下在靶向底物上生長時產(chǎn)生具有所需脂肪酸分布的大量油。所述靶向生產(chǎn)條件包括高溫、低氯化物水平等。生物體菌株能夠使用靶向的低成本發(fā)酵設(shè)備生長，并利用低成本的提取技術(shù)從生物體菌株取出油。整體化方法能夠同時實現(xiàn)多個參數(shù)與以前所實現(xiàn)的相比，I)更高的細(xì)胞濃度水平，2)更高的脂肪酸含量，3)消耗的每單位糖更好的脂肪酸得率，4)更高的脂肪酸生產(chǎn)率和/或5)生產(chǎn)每單位脂肪酸更低的需氧量。這5個關(guān)鍵參數(shù)和/或變量能夠產(chǎn)生非常低成本的微生物油，例如適合用于生產(chǎn)生物柴油的微生物油。理想地，在有和/或沒有政府授權(quán)和/或補貼的情況下，經(jīng)濟(jì)上可行的生物柴油能夠與石油基柴油在成本上競爭。在性能標(biāo)準(zhǔn)例如十六烷、低溫流動性質(zhì)、云點、煙炱生成、顆粒物、硫含量、氮氧化物的生成等方面，生物柴油也能與石油基柴油競爭和/或超過石油基柴油。整體化方法能夠生產(chǎn)具有獨特脂肪酸分布情況、例如類似油菜籽分布情況的微生物脂類?？梢酝ㄟ^利用具有靶向?qū)傩缘男路蛛x菌株、鑒定關(guān)鍵發(fā)酵參數(shù)、確定提高脂肪酸生產(chǎn)的條件或工藝、有效利用來自于低成本底物或來源的碳和其他營養(yǎng)物、等等，來滿足5個參數(shù)。整體化方法為微生物油的非常低成本生產(chǎn)解決了以前未糾正的關(guān)鍵問題，例如生物柴油的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中涉及的關(guān)鍵問題。整體化方法的實例可以包括但不限于下述項(1)鑒定以前不知道是良好的產(chǎn)油型微生物的酵母的屬或菌株，并且所述屬和菌株能夠在靶向底物例如蔗糖和木糖上生產(chǎn)油；(2)認(rèn)識并解決與產(chǎn)油酵母和作為碳源的蔗糖或木糖的利用相關(guān)的問題；(3)通過增加發(fā)酵溫度、降低PH和降低氮水平來顯著提高脂肪酸對蔗糖的得率的能力。例如，在氮限制條件(有利于油的生產(chǎn))下，酵母可以減少和/或停止利用蔗糖(葡 萄糖+果糖)的果糖部分。令人吃驚和出人意料的是，向發(fā)酵培養(yǎng)基添加甘油允許酵母開始利用來自于碳源例如蔗糖的果糖。類似地，增加發(fā)酵溫度、降低PH和降低氮水平能夠有利地降低生產(chǎn)成本，同時增加油的生產(chǎn)。在其他實施方案中，在油的生產(chǎn)期間，至少10%的總氮、至少約20%的總氮、至少約40%的總氮和/或至少約50%的總氮可以作為碳源原料的一部分供應(yīng)給發(fā)酵。圖I示意性顯示了某些實施方案的裝置110。在圖中，使用類似的參考數(shù)字指示相同或功能上相似的元件。每個參考數(shù)字最左側(cè)的數(shù)字對應(yīng)于參考數(shù)字第一次出現(xiàn)在其中的圖。裝置Iio包括容器112以及與容器112相連的原料流114和與容器112相連的脂類(脂肪酸)流116。原料流114向容器112提供原料，其中所述原料可以是在下面的原料定義中包含的任何材料和/或物質(zhì)。容器112中存在的脂類通過脂類流116離開容器112，其中所述脂類可以是在下面的脂類定義中包含的任何物質(zhì)。容器112包括或含有配置在容器112中的生物體118，其中所述生物體118可以是在下面的生物體定義中包含的任何物質(zhì)。容器112包括或含有培養(yǎng)基120，例如發(fā)酵肉湯。生物體118可以在培養(yǎng)基120中。圖2示意性顯示了某些實施方案的兩級裝置210。兩級裝置210包括容器212以及與容器212相連的原料流214和與容器212相連的脂類(脂肪酸)流216。原料流214向容器212提供原料，其中所述原料可以是在下面的原料定義中包含的任何材料和/或物質(zhì)。容器212中存在的脂類通過脂類流216離開容器212，其中所述脂類可以是在下面的脂類定義中包含的任何物質(zhì)。容器212包括或含有配置在容器212中的生物體218，其中所述生物體218可以是在下面的生物體定義中包含的任何物質(zhì)。容器212包括或含有培養(yǎng)基220，例如發(fā)酵肉湯。生物體218可以在培養(yǎng)基220中。兩級裝置210包括生長容器222以及生長原料流225和將生長容器222與容器212相連的生物體流224。生長原料流225向生長容器222提供生長原料，其中所述生長原料可以是在原料流214中存在的相同原料。生物體流224將來自生長容器222的生物體218提供給容器212。圖3示意性顯示了某些實施方案的帶有提取的裝置310。裝置310包括容器312以及與容器312相連的原料流314和與容器312相連的脂類(脂肪酸)流316。原料流314向容器312提供原料，其中所述原料可以是在下面的原料定義中包含的任何材料和/或物質(zhì)。容器312中存在的脂類通過脂類流316離開容器312，其中所述脂類可以是在下面的脂類定義中包含的任何物質(zhì)。容器312包括或含有配置在容器312中的生物體318，其中所述生物體218可以是在下面的生物體定義中包含的任何物質(zhì)。容器312包括或含有培養(yǎng)基320，例如發(fā)酵肉湯。生物體318可以在培養(yǎng)基320中。裝置310包括提取裝置326。脂類流316從容器312進(jìn)料到提取裝置326。提取裝置326將脂類流316中存在的脂類從脂類流316內(nèi)含物的剩余部分中取出，使得脂類產(chǎn)物流328離開提取裝置326。脫脂化的生物質(zhì)流330也離開提取裝置326。圖4示意性顯示了某些實施方案的發(fā)酵罐432。發(fā)酵罐432包括噴頭434，例如用于將空氣和/或其他氣體導(dǎo)入過程中。發(fā)酵罐432包括攪拌器436，例如用于攪拌發(fā)酵罐432的內(nèi)含物。在某些實施方案中，容器112、容器212或容器312可以是與發(fā)酵罐432類似的發(fā)酵罐。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明可以包括生產(chǎn)生物油的方法。所述方法可以包括生產(chǎn)或生長生物體。所述方法可以包括滿足或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)。所述生物體可以包含和/或具有含脂肪酸的脂類和/或大量含脂肪酸的脂類。在可選方案中，所述生物體能夠分泌和/或排出生物油。所述度量標(biāo)準(zhǔn)可以包括A)至少約115克/升的細(xì)胞密度； B)至少約49%的基于干重的脂肪酸含量；C)至少約15克/升/天的脂肪酸生產(chǎn)率；D)消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 175克脂肪酸的脂肪酸得率；E)至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；F)至少約50%的基于脂肪酸含量百分?jǐn)?shù)的提取效率；和/或G)以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的至少約O. 4的脂肪酸對氧的得率。度量標(biāo)準(zhǔn)的任何適合的組合都可以滿足所需的標(biāo)準(zhǔn)，例如A和B ;A和C ；A和D ；A和E ;A和F ；A和G ;B和C ；B和D ;B和E ；B和F ;B和G ；C和D ;C和E ；C和F ;C和G ；D和E ;D 和 F ；D 和 G ;E 和 F ;E 和 G ;F 和 G ;A、B 和 C ;A、B 和 D ;A、B 和 E ;A、B 和 F ;A、B 和 G ;B、C 和 D ;B、C 和 E ;B、C 和 F ;B、C 和 G ;C、D 和 E ;C、D 和 F ;C、D 和 G ;D、E 和 F ;D、E 和 G ;E、F和 G ;A、B、C 和 D ;A、B、C 和 E ;A、B、C 和 F ;A、B、C 和 G ;B、C、D 和 E ;B、C、D 和 F ;B、C、D 和G ;C、D、E 和 F ;C、D、E 和 G ;D、E、F 和 G ;A、B、C、D 和 E ;A、B、C、D 和 F ;A、B、C、D 和 G ;B、C、
D、E 和 F ;B、C、D、E 和 G ;C、D、E、F 和 G ;A、B、C、D、E 和 F ;A、B、C、D、E 和 G ;B、C、D、E、F 和G ;A、B、C、D、E、F 和 G ;等等。在可選方案中，所述方法可以包括消耗原料以生產(chǎn)生物體。生產(chǎn)是指制備、形成、創(chuàng)造、塑造、產(chǎn)生、使達(dá)到存在、制造、生長、合成等。根據(jù)某些實施方案，生產(chǎn)包括發(fā)酵、細(xì)胞培養(yǎng)等。生產(chǎn)可以包括新的或附加的生物體，以及現(xiàn)有生物體的成熟。生長是指例如通過將材料同化到活生物體中等等而實現(xiàn)的尺寸增加。生物的是指生命系統(tǒng)、生活過程、活生物體等。生物的可以指來自古生菌、細(xì)菌和/或真核生物的生物體。生物的也可以指從生物有機體衍生和/或改性的化合物和/或材料。根據(jù)某些實施方案，生物的不包括化石和/或古代的材料，例如其生命在至少約1，000年以前結(jié)束的那些材料。油是指至少略微疏水和/或防水的烴類物質(zhì)和/或材料。油可以包括礦物油、有機油、合成油、精油等。礦物油是指石油和/或至少部分源自于地球和/或地下的相關(guān)物質(zhì)，例如化石燃料。有機油是指至少部分源自于植物、動物、其他生物體等的材料和/或物質(zhì)。合成油是指至少部分源自于化學(xué)反應(yīng)和/或過程的材料和/或物質(zhì)，例如可用于潤滑油中。油可以至少大體上可溶于非極性溶劑和其他烴類，但至少大體上不溶于水和/或水性溶液。油可以至少約50%可溶于非極性溶劑，至少約75%可溶于非極性溶劑，至少約90%可溶于非極性溶劑，完全可溶于非極性溶劑，約50%可溶于非極性溶劑至約100%可溶于非極性溶劑，等等，所有百分?jǐn)?shù)均基于質(zhì)量。脂類是指油、脂肪、蠟、油脂、膽固醇、甘油酯、留類、磷脂、腦苷脂、脂肪酸、脂肪酸相關(guān)化合物、衍生化合物、其他油性物質(zhì)等。脂類可以在活細(xì)胞中制備，并可以具有相對高的碳含量和相對高的氫含量以及相對較低的氧含量。脂類典型地包含例如基于質(zhì)量的相對
高的能量含量。生物油是指至少部分源自于活生物體例如動物、植物、真菌、酵母、藻類、微藻、細(xì)菌等的烴類材料和/或物質(zhì)。根據(jù)某些實施方案，生物油可以適合于用作和/或轉(zhuǎn)變成可再生材料和/或生物燃料。
可再生材料是指至少部分源自于能夠被自然生態(tài)循環(huán)和/或資源更替的來源和/或過程的物質(zhì)和/或物品?？稍偕牧峡梢园ɑ瘜W(xué)品、化學(xué)中間體、溶劑、單體、低聚物、聚合物、生物燃料、生物燃料中間體、生物汽油、生物汽油摻配油、生物柴油、綠色柴油、可再生柴油、生物柴油摻配油、生物餾分等。在某些實施方案中，可再生材料可以源自于活生物體，例如植物、藻類、細(xì)菌、真菌等。生物燃料是指至少部分源自于可再生來源的適合用作燃料和/或燃燒源的組分和/或流。生物燃料能夠被可持續(xù)地生產(chǎn)，和/或例如與化石燃料相比時具有降低的和/或沒有向大氣的凈碳排放。根據(jù)某些實施方案，可再生來源可以排除從例如地下開采或鉆出的材料。在某些實施方案中，可再生資源可以包括單細(xì)胞生物體、多細(xì)胞生物體、植物、真菌、細(xì)菌、藻類、栽培作物、非栽培作物、木材等。生物燃料可以適合于用作運輸燃料，例如用于陸地交通工具、海上交通工具、空中交通工具等。生物燃料可適合用于產(chǎn)生能量，例如產(chǎn)生蒸汽、與適合的熱交換介質(zhì)交換能量、產(chǎn)生合成氣、產(chǎn)生氫氣、發(fā)電等。生物柴油是指源自于可再生來源的適合于直接使用和/或摻混到柴油儲庫和/或十六烷供應(yīng)中的組分或流。適合的生物柴油分子可以包括脂肪酸酯、甘油單酯、甘油二酯、甘油三酯、脂類、脂肪醇、烷烴、石腦油、餾程材料、石蠟族材料、芳香族材料、脂族材料(直鏈、支鏈和/或環(huán)狀)等。生物柴油可以用在壓縮點火發(fā)動機例如汽車柴油內(nèi)燃機、卡車重載柴油發(fā)動機等中。在可選方案中，生物柴油也可用于氣體渦輪機、加熱器、鍋爐等中。根據(jù)某些實施方案，生物柴油和/或生物柴油摻混物滿足或符合工業(yè)上接受的燃料標(biāo)準(zhǔn)例如B20、B40、B60、B80、B99. 9、BlOO 等。生物餾分是指適合于直接使用和/或摻混到航空燃料(噴氣)、潤滑劑基礎(chǔ)油、煤油燃料、燃料油等中的組分或流。生物餾分可以源自于可再生來源，并且具有任何適合的沸點范圍，例如約100°C至約700°C、約150°C至約350°C的沸點范圍等。消耗是指用掉、利用、吃、吞食、轉(zhuǎn)化等。根據(jù)某些實施方案，消耗可以包括在細(xì)胞代謝(分解代謝和/或合成代謝)、細(xì)胞呼吸(好氧和/或厭氧)、細(xì)胞繁殖、細(xì)胞生長、發(fā)酵、細(xì)胞培養(yǎng)等期間的過程和/或作為其一部分的過程。原料是指用于供應(yīng)、進(jìn)料、提供等到例如生物體、機器、過程、生產(chǎn)車間等的材料和/或物質(zhì)。原料可以包括用于轉(zhuǎn)化、合成等的原材料。根據(jù)某些實施方案，原料可以包括適合于被生物體消耗的任何材料、化合物、物質(zhì)等，例如糖、己糖、戊糖、單糖、二糖、三糖、多元醇(糖醇)、有機酸、淀粉、糖類等。根據(jù)某些實施方案，原料可以包括蔗糖、葡萄糖、果糖、木糖、甘油、甘露糖、阿拉伯糖、乳糖、半乳糖、麥芽糖、其他五碳糖、其他六碳糖、其他十二碳糖、含糖的植物提取物、其他粗制糖等。原料可以指存在于原料中的一種或多種上面列出的有機化合物。根據(jù)某些實施方案，方法和/或過程可以包括添加用于幫助和/或協(xié)助生物體的其他材料和/或物質(zhì)，例如營養(yǎng)物、維生素、礦物質(zhì)、金屬、水等。其他添加劑的應(yīng)用也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，例如消泡劑、絮凝劑、乳化劑、破乳劑、增粘劑、降粘劑、表面活性劑、鹽類、其他流體改性材料等。有機的是指含碳化合物，例如碳水化合物、糖、酮、醛、醇、木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、果膠、其他含碳物質(zhì)等。根據(jù)某些實施方案，原料可以被進(jìn)料到使用一種或多種進(jìn)料的發(fā)酵中。在某些實施方案中，原料可以存在于在接種之前裝入容器的培養(yǎng)基中。在某些實施方案中，除了裝入容器的培養(yǎng)基之外，還可以通過一種或多種進(jìn)料流添加原料。根據(jù)某些實施方案，原料可以包括木質(zhì)纖維素衍生的材料，例如至少部分源自于生物質(zhì)和/或木質(zhì)纖維素來源的材料。生物質(zhì)是指至少部分源自于活生物體和/或最近活著的生物體、例如植物和/或木質(zhì)纖維素來源的植物和/或動物材料和/或物質(zhì)。生物質(zhì)可以包含用于幫助和/或協(xié)助生物體的其他材料和/或物質(zhì)，例如營養(yǎng)物、維生素、礦物質(zhì)、金屬、水等。木質(zhì)纖維素是指含有至少一些纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等。木質(zhì)纖維素可以指植物和/或植物來源的材料。木質(zhì)纖維素材料可以包括任何適合的材料，例如甘蔗、甘蔗渣、能源甘蔗、能源甘蔗渣、水稻、稻桿、谷物、谷物秸桿、小麥、麥桿、玉米、玉米秸桿、高梁、高粱秸桿、甜高粱、甜高粱秸桿、棉花、棉渣、木薯、甜菜、甜菜漿、大豆、油菜籽、麻風(fēng)樹、柳枝稷、芒草、其他草、木材、軟木、硬木、樹皮、廢木材、鋸末、紙、廢紙、農(nóng)業(yè)廢物、糞便、糞肥、污水、都市固體廢物、任何其他適合的生物質(zhì)材料等。木質(zhì)纖維素材料可以用任何適合的過程和/或方法進(jìn)行預(yù)處理和/或處理，例如酸水解、中性水解、堿水解、熱水解、催化水解、酶水解、氨纖維膨脹、蒸汽爆破等。細(xì)胞培養(yǎng)是指最終電子受體是氧的糖類代謝，例如好氧代謝。細(xì)胞培養(yǎng)過程可以使用任何適合的生物體，例如細(xì)菌、真菌(包括酵母)、藻類等。適合的細(xì)胞培養(yǎng)過程可以包括天然存在的生物體和/或遺傳修飾的生物體。發(fā)酵是指最終電子受體不是氧的細(xì)胞培養(yǎng)和糖類代謝兩者，例如厭氧代謝。發(fā)酵可以包括富含能量的化合物例如糖類向二氧化碳和醇、有機酸、脂類等的酶受控厭氧分解。在可選方案中，發(fā)酵是指無機或有機化合物的受控生物轉(zhuǎn)化。發(fā)酵過程可以使用任何適合的生物體，例如細(xì)菌、真菌(包括酵母)、藻類等。適合的發(fā)酵過程可以包括天然存在的生物體和/或遺傳修飾的生物體。生物過程可以包括源自于活系統(tǒng)和/或過程的任何適合的活系統(tǒng)和/或項目。生物過程可以包括發(fā)酵、細(xì)胞培養(yǎng)、好氧呼吸、厭氧呼吸、分解代謝反應(yīng)、合成代謝反應(yīng)、生物轉(zhuǎn)化、糖化、液化、水解、解聚、聚合等。生物體是指互相依存和從屬的元素的至少相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，所述元素的關(guān)系和/ 或性質(zhì)主要可以由它們在整體中的功能來確定。生物體可以包括被設(shè)計成用功能分開但相互依賴的器官執(zhí)行生命活動的個體。生物體可以包括例如能夠生長、繁殖等的活體。生物體可以包括任何適合的簡單的(單)細(xì)胞生物、復(fù)雜的(多)細(xì)胞生物等。生物體可以包括藻類、真菌(包括酵母)、細(xì)菌等。生物體可以包括微生物例如細(xì)菌或原生動物。生物體可以包括一種或多種天然存在的生物體、一種或多種遺傳修飾的生物體、天然存在的生物體與遺傳修飾的生物體的組合等。使用多種不同生物體的組合的實施方案在本發(fā)明的范圍之內(nèi)?？梢允褂萌魏芜m合的組合或生物體，例如一種或多種生物體、至少約兩種生物體、至少約五種生物體、約兩種生物體至約20種生物體等。產(chǎn)油的是指帶有油、含有油和/或產(chǎn)生油、脂類、脂肪、和/或其他油狀物質(zhì)。產(chǎn)油的可以包括產(chǎn)生以重量計至少約20%的油、以重量計至少約30%的油、以重量計至少約40%的油、以重量計至少約50%的油、以重量計至少約60%的油、以重量計至少約70%的油、以重量計至少約80%的油等的生物體。 根據(jù)某些實施方案，生物體可以包括原生藻菌界的成員，例如破囊壺菌(thraustochytrid)和/或金藻。生物體可以屬于裂殖壺菌屬(Schizochytrium)、破囊壺菌屬(Thraustochytrium)、吾肯氏壺藻屬(Ulkenia)等。根據(jù)某些實施方案，生物體可以包括植物界的成員。生物體可以屬于小球藻屬(Chlorella)、原壁菌屬(Prototheca)等。在可選方案中，生物體可以是真菌界的單細(xì)胞成員，例如酵母。生物體可以屬于紅冬抱酵母屬(Rhodosporidium)、白冬抱酵母屬(Leucosporidium)、Pseudozyma、銀耳屬(Tremella)、紅酵母屬(Rhodotorula)、鎖擲酵母屬(Sporidiobolus)、擲抱酵母屬(Sporobolomyces)、黑粉菌屬(Ustilago)、隱球酵母屬(Cryptococcus)、白冬孢酵母屬(Leucosporidium)、假絲酵母屬(Candida)等。根據(jù)某些實施方案，生物體可以包括Pseudozyma aphidis、Pseudozymarugulosa、Pseudozyma sp.、Rhodosporidium fluviale, Rhodosporidium paludigenum、粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)、Rhodotorula hordea、Rhodotorula ingenosa、赤色酵母(Sporobolomyces ruberrimus)、銀耳屬菌種(Tremella sp.)、黑粉菌屬菌種(Ustilago sp.)、圓紅冬抱酵母(Rhodosporidium toruloides)包括 CBS 6016、圓紅冬抱酵母(Rhodosporidium toruloides)包括 CBS 8587、準(zhǔn)紅鎖擲酵母(Sporidioboluspararoseus)、Leucosporidium scottii、Pseudozyma antarctica、球紅冬抱酵母(Rhodosporidium sphaerocarpum)、Rhodotorula muscorum、羅倫隱球酵母(Cryptococcuslaurentii)、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)、雙倒卵形紅冬抱酵母(Rhodosporidiumdiobovatum)、原殼小球藻(Chlorella protothecoides)包括 UTEX 250、等等。根據(jù)利用鹿糖的某些實施方案，生物體可以包括Leucosporidium scottii、Pseudozyma Antarctica、球紅冬抱酵母(Rhodosporidium sphaerocarpum)、Rhodotorulamuscorum等。根據(jù)利用木糖的某些實施方案，生物體可以包括Leucosporidium scottii、羅倫隱球酵母(Cryptococcus laurentii )、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)、雙倒卵形紅冬抱酵母(Rhodosporidium diobovatum)、圓紅冬抱酵母(Rhodosporidiumtoruloides)、Pseudozyma Antarctica、準(zhǔn)紅鎖擲酵母(Sporidiobolus pararoseus)、Rhodotorula muscorum 等。生物體能夠在任何適合的條件例如厭氧、好氧、光合異養(yǎng)等條件下運轉(zhuǎn)、起作用和/或生活。遺傳工程是指有意操縱和/或改變生物體的至少一部分遺傳密碼和/或遺傳密碼的表達(dá)。遺傳修飾的是指已進(jìn)行遺傳工程改造的生物體、培養(yǎng)物、單細(xì)胞、生物群等。遺傳修飾的生物體可以包括那些通過基因組誘變、添加和/或移除一個或多個基因、蛋白質(zhì)的部分、啟動子區(qū)、非編碼區(qū)、染色體等進(jìn)行操縱的生物體。天然存在的是指至少大體上沒有受到外力例如人類、機器等的干預(yù)行動的生物體、培養(yǎng)物、單細(xì)胞、生物群等。天然存在的生物體可以包括那些在局部環(huán)境(植物群和/或動物群)等中發(fā)現(xiàn)的生物體。天然存在的生物體可以被收集、分離、培養(yǎng)、純化等。根據(jù)某些實施方案，生物體可以包含這樣的能力，即產(chǎn)生的脂肪酸為生物體干重的大于約25%、大于約50%、大于約75%、約100%、約45%至約90%等，并且當(dāng)在木糖、蔗糖和 /或甘油上生長時，與在主要為單獨的葡萄糖上生長時相比，產(chǎn)生等同和/或更大量的生物質(zhì)。根據(jù)某些實施方案，當(dāng)在主要為糖(例如蔗糖、葡萄糖、果糖、木糖等)與甘油的組合上生長時，與在主要為單獨的糖上生長時相比，生物體能夠產(chǎn)生多出大于約25%、大于約50%、大于約75%、約100%、約25%至約100%等的脂肪酸。糖與甘油的比例可以是任何適合的量，例如基于質(zhì)量、基于摩爾、基于體積等約100: I、約50: I、約10: I、約I: I、約1:10、約1:50、約 1:100、約 1-20:50-100 等。在某些實施方案中，生產(chǎn)生物體包括生物體含有脂肪酸的情況，和/或產(chǎn)生在例如一個或多個泡和/或囊中或泡和/或囊上含有脂肪酸的生物體。在可選方案中，脂肪酸可以相對不包含在細(xì)胞內(nèi)和/或細(xì)胞外，例如相對不受約束性膜的控制。生產(chǎn)生物體可以包括細(xì)胞繁殖(更多細(xì)胞)和細(xì)胞生長(例如通過增加脂肪酸含量來增加細(xì)胞的大小和/或內(nèi)含物)。繁殖和生長可以至少基本上彼此同時、至少基本上彼此排他、至少部分同時和至少部分排他地進(jìn)行。根據(jù)某些實施方案，所述方法可以包括至少基本上同時滿足或超過至少兩項或更多項上面列出的度量標(biāo)準(zhǔn)(A-G)。對于生物燃料而言，經(jīng)濟(jì)上可行的生物油方法可以與其他能源例如原油競爭。因此，幾個因素可用于產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)的過程。令人吃驚和出人意料的是，滿足和/或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)的生物油生產(chǎn)方法，能夠提供用于生物燃料的經(jīng)濟(jì)上可行的生物油。滿足和/或超過更多(其他)度量標(biāo)準(zhǔn)可以產(chǎn)生更強有力的過程，經(jīng)濟(jì)上成功的可能性更高。不同的度量標(biāo)準(zhǔn)可以在某種程度上彼此競爭，使得一個度量標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化導(dǎo)致另一個度量標(biāo)準(zhǔn)降低的結(jié)果。然而，本發(fā)明的過程能夠至少基本上同時(包括用在同一個總過程中)滿足或超過采取任何組合的2、3、4、5、6和/或7項度量標(biāo)準(zhǔn)。度量標(biāo)準(zhǔn)是指度量的標(biāo)準(zhǔn)和/或關(guān)鍵性能指標(biāo)，例如有效性、利用、轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)、成功等的度量。滿足是指達(dá)到、獲得、符合、等于等。超過是指超出、超越等。根據(jù)某些實施方案，超過包括高于閾值量和/或數(shù)量至少2%。度量標(biāo)準(zhǔn)A，即以克/升(發(fā)酵培養(yǎng)基或肉湯)度量的(生物體)細(xì)胞密度，度量和/或指示了生物體的生產(chǎn)率、發(fā)酵培養(yǎng)基(肉湯)的利用率、和/或發(fā)酵容器容積的利用率。細(xì)胞密度的增加可以導(dǎo)致產(chǎn)物得率增加和設(shè)備利用率增加(較低的資本成本)。一般來說，細(xì)胞密度的增加是有益的，但是過高的細(xì)胞密度可以引起較高的泵送成本(粘度增加)和/或移除熱量方面的困難(較低的傳熱系數(shù))等。密度是指每單位體積的材料和/或物質(zhì)的質(zhì)量。細(xì)胞密度是指每單位體積的細(xì)胞質(zhì)量，例如每單位體積的活細(xì)胞重量。它通常被表示為克干細(xì)胞/升?？梢栽诜椒ㄖ腥魏芜m合的時間點測量細(xì)胞密度，例如在開始發(fā)酵后、在發(fā)酵期間、在發(fā)酵完成后、在整個批次
由T寸。細(xì)胞密度度量標(biāo)準(zhǔn)可以包括任何適合的值，例如至少約50克干重/升、至少約100克干重/升、至少約115克干重/升、至少約125克干重/升、至少約150克干重/升、至少 約175克干重/升、至少約200克干重/升、至少約250克干重/升、至少約350克干重/升、低于約400克干重/升、50克干重/升至350克干重/升、115克干重/升至200克干
重/升等。度量標(biāo)準(zhǔn)B，即以基于干重的百分?jǐn)?shù)度量的脂肪酸含量，度量和/或指示了在生物體內(nèi)包含的基于重量的脂肪酸的量。一般來說，較高的脂肪酸含量是理想的，并且能夠提供從細(xì)胞材料的剩余物和/或殘留物中更容易地提取和/或取出脂肪酸，以及原料和/或設(shè)備的更高的利用率和/或生產(chǎn)率。含量是指包含的指定材料的量。干重基礎(chǔ)是指至少基本上不含水?？梢栽诜椒ㄖ腥魏芜m合的時間點測量脂肪酸含量，例如在開始發(fā)酵后、在發(fā)酵期間、在發(fā)酵完成后、在整個批次中等。脂肪酸含量度量標(biāo)準(zhǔn)可以包括任何適合的值，例如至少約25%的基于干重的脂肪酸、至少約49%的基于干重的脂肪酸、至少約55%的基于干重的脂肪酸、至少約60%的基于干重的脂肪酸、至少約70%的基于干重的脂肪酸、至少約80%的基于干重的脂肪酸、至少約90%的基于干重的脂肪酸、低于約100%的基于干重的脂肪酸、約25%的基于干重的脂肪酸至約90%的基于干重的脂肪酸、約49%的基于干重的脂肪酸至約70%的基于干重的脂肪酸等。度量標(biāo)準(zhǔn)C，即以每天(24小時)流逝的發(fā)酵時間每升肉湯和/或發(fā)酵罐體積的脂肪酸克數(shù)度量的脂肪酸生產(chǎn)率，度量和/或指示了生產(chǎn)脂肪酸的轉(zhuǎn)化速率和/或速度。一般來說，更高的脂肪酸生產(chǎn)率導(dǎo)致更經(jīng)濟(jì)的過程，因為更快速地制備產(chǎn)物(即減少循環(huán)次數(shù))是理想的。生產(chǎn)率是指生產(chǎn)和/或制備的品質(zhì)和/或狀態(tài)，例如每單位體積的速率?？梢栽诜椒ㄖ腥魏芜m合的時間點測量脂肪酸生產(chǎn)率，例如在開始發(fā)酵后、在發(fā)酵期間、在發(fā)酵完成后、在整個批次中等?？梢栽诠潭ǖ臅r間測量生產(chǎn)率，例如每天中午至中午。在可選方案中，可以在適合的滾動基礎(chǔ)上、例如在滾動任何24小時時間段的基礎(chǔ)上測量生產(chǎn)率。用于測量生產(chǎn)率的其他基礎(chǔ)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。脂肪酸生產(chǎn)率度量標(biāo)準(zhǔn)可以包括任何適合的值，例如至少約5克脂肪酸/升/天、至少約10克脂肪酸/升/天、至少約15克脂肪酸/升/天、至少約20克脂肪酸/升/天、至少約25克脂肪酸/升/天、至少約30克脂肪酸/升/天、至少約40克脂肪酸/升/天、至少約50克脂肪酸/升/天、至少約60克/升/天、至少約70克脂肪酸/升/天、至少約80克脂肪酸/升/天、至少約90克脂肪酸/升/天、低于約100克脂肪酸/升/天、約5克脂肪酸/升/天至約90克脂肪酸/升/天、約10克脂肪酸/升/天至約70克脂肪酸/升/天、約15克脂肪酸/升/天至約90克脂肪酸/升/天等。度量標(biāo)準(zhǔn)D，即以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)度量的脂肪酸得率，度量和/或指示了原料轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的選擇性。更高的脂肪酸得率一般是優(yōu)選的，因為它指示碳從糖轉(zhuǎn)化成脂肪酸而不是副產(chǎn)物和/或細(xì)胞物質(zhì)。得率是指產(chǎn)生和/或返回的量和/或數(shù)量。可以在方法中任何適合的時間點測量脂肪酸得率，例如在開始發(fā)酵后、在發(fā)酵期間、在發(fā)酵完成后、在整個批次中等。脂肪酸得率度量標(biāo)準(zhǔn)可以包括任何適合的值，例如消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. I克脂肪酸、消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 15克脂肪酸、消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 175克脂肪酸、消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 2克脂肪酸、消耗的每克原料產(chǎn)生至少約
O.225克脂肪酸、消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 25克脂肪酸、消耗的每克原料產(chǎn)生至少約
O.3克脂肪酸、消耗的每克原料產(chǎn)生約O. I克脂肪酸至消耗的每克原料產(chǎn)生約O. 2克脂肪酸、消耗的每克原料產(chǎn)生約O. 2克脂肪酸和消耗的每克原料產(chǎn)生約O. 35克脂肪酸、消耗的每克原料產(chǎn)生約O. 175克脂肪酸至消耗的每克原料產(chǎn)生約O. 225克脂肪酸等。度量標(biāo)準(zhǔn)E，即以每天每升的脂肪酸克數(shù)度量的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率，度量和/或指示了在24小時時間段內(nèi)生產(chǎn)的脂肪酸的量和/或速率。峰值脂肪酸生產(chǎn)率可以包括任何適合的值，例如至少約15克脂肪酸/升/天、至少約20克脂肪酸/升/天、至少約30克脂肪酸/升/天、至少約40克脂肪酸/升/天、至少約50克脂肪酸/升/天、至少約75克脂肪酸/升/天、至少約100克脂肪酸/升/天、至少約125克脂肪酸/升/天、低于約150克脂肪酸/升/天、約15克脂肪酸/升/天至約125克脂肪酸/升/天、約30克脂肪酸/升/天至約125克脂肪酸/升/天、約40克脂肪酸/升/天至約100克脂肪酸/升/天等。度量標(biāo)準(zhǔn)F，即基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率，測量和/或指示了可作為產(chǎn)物獲得的脂肪酸相對于生物體產(chǎn)生的總脂肪酸的回收量。提取效率可以包括任何適合的值，例如總脂肪酸含量的至少約25%、總脂肪酸含量的至少約35%、總脂肪酸含量的至少約45%、總脂肪酸含量的至少約55%、總脂肪酸含量的至少約65%、總脂肪酸含量的至少約75%、總脂肪酸含量的至少約85%、總脂肪酸含量的至少約95%、低于總脂肪酸含量的約100%、總脂肪酸含量的約25%至總脂肪酸含量的約95%、總脂肪酸含量的約25%至總脂肪酸含量的約95%、總脂肪酸含量的約35%至總脂肪酸含量的約75%
坐寸ο提取效率可以基于任何適合數(shù)值的提取體積，例如至少約I升、至少約10升、至少約100升、至少約1,000升、小于約10，000升、約I升至約10，000升、約I升至約1,000升、約I升至約100升、約I升至約10升等。根據(jù)某些實施方案，對于提取效率而言的體積可以基于發(fā)酵肉湯的體積。度量標(biāo)準(zhǔn)G，即用消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的脂肪酸對氧的得率，度量和/或指示了用于產(chǎn)生脂肪酸的氧的量和/或速率。較高的需氧量可以增加資本費用和/或運行費用。脂肪酸對氧的得率可以包括任何適合的值，例如消耗的每克氧產(chǎn)生超過約O. 4克脂肪酸、消耗的每克氧產(chǎn)生超過約O. 5克脂肪酸、消耗的每克氧產(chǎn)生超過約O. 6克脂肪酸、消耗的每克氧產(chǎn)生超過約O. 7克脂肪酸、消耗的每克氧產(chǎn)生超過約O. 8克脂肪酸、消耗的每克氧產(chǎn)生超過約O. 9、低于約I. O克脂肪酸、消耗的每克氧產(chǎn)生約O. 4克脂肪酸至消耗的每克氧產(chǎn)生約O. 9克脂肪酸、消耗的每克氧產(chǎn)生約O. 6克脂肪酸至消耗的每克氧產(chǎn)生約O. 8克脂肪酸等。根據(jù)某些實施方案，所述方法可以包括至少大體上同時或在生產(chǎn)期間滿足或超過至少兩項或更多項度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述方法可以包括至少大體上同時或在生產(chǎn)期間滿足或超過至少三項或更多項度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述方法可以包括至少大體上同時或在生產(chǎn)期間滿足或超過至少四項或更多項度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述方法可以包括至少大體上同時或在生產(chǎn)期間滿足或超過·至少五項或更多項度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述方法可以包括至少大體上同時或在生產(chǎn)期間滿足或超過至少六項或更多項度量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某些實施方案，所述方法可以包括至少大體上同時或在生產(chǎn)期間滿足或超過至少七項度量標(biāo)準(zhǔn)。所述方法還可以包括任何適合的其他行動，例如通過細(xì)胞裂解、施加壓力、溶劑提取、蒸餾、離心、其他機械處理、其他熱處理、其他化學(xué)處理等提取和/或取出含有脂肪酸的脂類。在可選方案中，生產(chǎn)生物體可以從生物體分泌和/或排出含有脂肪酸的脂類，而無需其他處理。脂肪酸可以具有任何適合的、例如通常適合于生物燃料生產(chǎn)的分布情況和/或特征。根據(jù)某些實施方案，脂肪酸可以包含基于質(zhì)量的合適的量和/或百分?jǐn)?shù)的具有四個或更多個雙鍵的脂肪酸。在可選方案中，脂肪酸可以包含適合量和/或百分?jǐn)?shù)的具有三個或更多個雙鍵、具有兩個或更多個雙鍵、具有一個或多個雙鍵等的脂肪酸。雙鍵的適合的量可以是低于總脂肪酸的約25重量％、低于總脂肪酸的約15重量％、低于總脂肪酸的約10重量％、低于總脂肪酸的約5重量％、低于總脂肪酸的約3重量％、低于總脂肪酸的約2重量％、低于總脂肪酸的約I重量％、低于總脂肪酸的約O. 5重量％、低于總脂肪酸的約O. I重量％、總脂肪酸的至少約5重量％、總脂肪酸的約25重量％至總脂肪酸的約O. I重量％、總脂肪酸的約10重量％至總脂肪酸的約5重量％等。脂肪酸是指飽和和/或不飽和單羧酸，例如采取脂肪和脂肪油中的甘油酯的形式。甘油酯可以包括?；视王?、甘油單酯、甘油二酯、甘油三酯等。雙鍵是指由分子中的兩個原子共有的兩對電子。此外和/或可選的，得到的脂肪酸可以包含以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計至少約30%的單不飽和脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計至少約40%的單不飽和脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計至少約50%的單不飽和脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計至少約60%的單不飽和脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計至少約70%的單不飽和脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計至少約80%的單不飽和脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計至少約90%的單不飽和脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約30%的單不飽和脂肪酸至以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約90%的單不飽和脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約100%的單不飽和脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約50%的單不飽和脂肪酸至以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約70%的單不飽和脂肪酸等。單不飽和是指具有一個雙鍵的分子。根據(jù)某些實施方案，脂類可以包含基于總脂肪酸的質(zhì)量的任何適合的量和/或百分?jǐn)?shù)的飽和脂肪酸。飽和脂肪酸的適合的量和/或百分?jǐn)?shù)可以包括以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約5%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約10%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約20%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約25%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約30%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約35%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約40%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約50%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計低于約60%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計至少約1%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約10%的總脂肪酸至以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約60%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約25%的總脂肪酸至以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約40%的總脂肪酸、以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約1%的總脂肪酸至以總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)計約10%的總脂肪酸等。飽和是指在原子(碳原子)之間不具有雙鍵和/或叁鍵的化合物?？梢允褂萌魏芜m合的方法例如酯化、轉(zhuǎn)酯、加氫、裂化等，將生物油進(jìn)一步加工成生物燃料。在可選方案中，生物油可以適合于直接用作生物燃料。酯化是指制備和/或形成酯，例如通過將酸與醇進(jìn)行反應(yīng)來形成酯。轉(zhuǎn)酯是指將一種酯變成一種或多種不同的酯，例如通過醇與甘油三酯的反應(yīng)來形成脂肪酸酯和甘油。加氫和/或加氫處理是指向分子添加氫以例如使材料飽和和/或還原的反應(yīng)。此外和/或可選地，得到的脂肪酸在轉(zhuǎn)酯后可以具有任何適合的脂肪酸甲酯分布情況。所述分布情況(表示成總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))可以包括約30%油酸至約90%油酸、約50%油酸至約70%油酸、約60%油酸等，全部均基于質(zhì)量。分布情況可以包括約10%亞油酸至約70%亞油酸、約30%亞油酸至約50%亞油酸、約15%亞油酸至約35%亞油酸、約40%亞油酸等。轉(zhuǎn)酯可以包括使用任何適合的醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等。根據(jù)某些實施方案，脂肪酸甲酯分布情況(表示成總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))可以包括約1%棕櫚酸至約10%棕櫚酸；約O. 5%硬脂酸至約2. 5%硬脂酸；約50%油酸至約70%油酸；約15%亞油酸至約35%亞油酸；和/或約6%亞麻酸至約12%亞麻酸。
根據(jù)某些實施方案，脂肪酸甲酯分布情況(表示成總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))可以包括約0%肉豆蘧酸至約I. 5%肉豆蘧酸；約1%棕櫚酸至約10%棕櫚酸；約O. 5%硬脂酸至約
2.5%硬脂酸；約0%花生酸至約I. 5%花生酸；約0% 二十二烷酸至約I. 5% 二十二烷酸；約0%二十四烷酸至約2% 二十四烷酸；約0%棕櫚油酸至約1%棕櫚油酸；約50%油酸至約70%油酸；約0% 二十碳烯酸至約3% 二十碳烯酸；約0%芥子酸至約5%芥子酸；約15%亞油酸至約35%亞油酸；和/或約6%亞麻酸至約12%亞麻酸。具有不同脂肪酸酯分布情況的其他實施方案在本發(fā)明的范圍內(nèi)。得到的生物燃料能夠滿足和/或超過國際標(biāo)準(zhǔn)EN 14214:2008 (汽車燃料，用于柴油發(fā)動機的脂肪酸甲酯(FAME) (Automotive fuels, Fatty acid methyl esters (FAME)for diesel engines))和/或ASTMD6751-09 (用于中間餾分燃料的生物柴油燃料摻配油(B100)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格(Standard Specification for Biodiesel Fuel Blend Stock(BlOO)for Middle Distillate Fuels))。EN 14214:2008 和 ASTM D6751-09 兩者的全部內(nèi)容在此以其全文通過參考整合作為本說明書的一部分。根據(jù)某些實施方案，脂肪酸可以包括與油菜籽中存在的脂肪酸至少基本上相似的分布情況?！盎旧稀笔侵钢饕獮樗付ɑ蛑该鞯膬?nèi)容?！跋嗨啤笔侵妇哂泄餐奶卣鳎鐩]有顯著不同。“基本上相似”可以包括例如通過相關(guān)性分析進(jìn)行測量時，至少約50%類似于油菜籽、至少約60%類似于菜籽、至少約70%類似于油菜籽、至少約80%類似于油菜籽、至少約90%類似于油菜籽、至少約95%類似于油菜籽、至少99%類似于油菜籽、低于約90%類似于油菜籽、約50%類似于油菜籽至約99%類似于油菜籽等的分布情況，全部都基于總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)。生產(chǎn)細(xì)胞物質(zhì)和/或生產(chǎn)含有脂肪酸的脂類可以在任何適合的條件下發(fā)生，例如 至少約18°C、至少約20°C、至少約25°C、至少約30°C、至少約35°C、至少約40°C、至少約45°C、至少約50°C、低于約100°C、約18°C至約50°C、約20°C至約30°C等的溫度。在高溫下運行能夠提高得率、提高生產(chǎn)率、減少外來生物體的生長等。消耗和/或生產(chǎn)可以發(fā)生在相同溫度和/或不同溫度下。在消耗和/或生產(chǎn)期間具有溫度瞬變(相對于時間的溫度變化)的實施方案也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。根據(jù)某些實施方案，所述方法和/或過程可以包括例如通過增添熱量、冷卻等進(jìn)行的溫度控制。熱量可以由蒸汽、飽和流、過熱流、熱水、二醇、熱傳遞油、熱傳遞流體、其他過程流等供應(yīng)。冷卻可以由冷水、制冷劑、鹽水、二醇、熱傳遞流體、冷卻劑、其他過程流等供應(yīng)。溫度控制可以使用任何適合的技術(shù)和/或構(gòu)造，例如間接熱交換、直接熱交換、對流、傳導(dǎo)、福射等。根據(jù)某些實施方案，所述方法可以包括從生物體提取脂肪酸，其中所述提取的效率為至少約70%、至少約75%、至少約80%、至少約85%、至少約90%、至少約95%、低于約100%、約70%至約95%、約80%至約95%等，全部基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)。所述提取可以包括使用乙醇、己烷、其他醇、其他適合的溶劑(化學(xué)溶劑、物理溶齊 、非極性溶劑、極性溶劑和/或超臨界溶劑)等進(jìn)行溶劑提取。根據(jù)某些實施方案，生物體的脂肪酸生產(chǎn)率滿足和/或超過至少約30克/升/天，和/或脂肪酸得率滿足和/或超過原料中的每克碳產(chǎn)生至少約O. 175克脂肪酸。根據(jù)某些實施方案，24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率滿足和/或超過至少約50克/升/天。根據(jù)某些實施方案，6小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率滿足和/或超過至少約70克/升/天。根據(jù)某些實施方案，消耗和/或生產(chǎn)在氮限制條件下發(fā)生。氮限制是指缺乏例如在細(xì)胞繁殖中使用的氮。在可選方案中，至少一部分消耗和/或生產(chǎn)在添加氮、例如來自于氨的氮的情況下發(fā)生。根據(jù)某些實施方案，生產(chǎn)生物體和/或生產(chǎn)含脂肪酸的脂類在不依賴于糖發(fā)酵的情況下發(fā)生，例如在分開的容器中。在可選方案中，生產(chǎn)生物體和/或生產(chǎn)含脂肪酸的脂類至少在某種程度上與糖發(fā)酵同時和/或同時地發(fā)生，例如在相同容器中。消耗和/或生產(chǎn)可以在任何適合的pH下發(fā)生，例如低于約3的pH、低于約5的pH、低于約6的pH、約7. O或更低的pH、約7的pH、至少約8的pH、至少約9的pH、至少約10的pH、約5至約9的pH、約6至約8的pH、約7至約8的pH等。在不同pH水平下運行能夠抑制外來生物體的生長。抑制外來生物體的生長可以允許方法的運行能夠在例如每批開始時不需獨立的滅菌過程的情況下發(fā)生。在運行期間改變PH的實施方案也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。滅菌會消耗能量、時間和/或其他資源。因此，在某些實施方案中，不使用滅菌過程，例如像上面所討論的，當(dāng)pH水平抑制外來生物體的生長時。在可選方案中，方法還可以包括滅菌過程，例如蒸到至少閾值溫度并持續(xù)適合的時間長度。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明可以包括降低用于生產(chǎn)油的發(fā)酵過程的能量成本和/或資本成本的方法，其中生物體的生長發(fā)生在最適于生長的溫度下，而含有脂肪酸的脂類生產(chǎn)階段發(fā)生在比最適生長溫度高至少約2°C、至少約3°C、至少約4°C、至少約5°C、至少約7°C、少于約20°C、約2°C至約7V、約4°C至約5°C等的溫度下。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明可以包括通過本說明書中公開的任何方法、裝置和/或生物體制備的生物油。·
根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明可以包括從本說明書中公開的任何生物油制成的生物燃料。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明可以包括適合用于壓縮式發(fā)動機的生物燃料。生物燃料可以包括一定的脂肪酸甲酯分布情況。所述脂肪酸甲酯分布情況可以包括基于總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)約50%至約70%的油酸和/或基于總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù)約15%至約35%的亞麻酸。根據(jù)某些實施方案，脂肪酸甲酯分布情況源自于由來自原生藻菌界、真菌界等的生物體生產(chǎn)的脂肪酸。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明可以包括用于生產(chǎn)生物油的裝置。裝置可以包括原料流、與原料流相連的容器、配置在容器內(nèi)的生物體和/或與容器相連的脂類流。生物體可以滿足和/或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)，其中所述度量標(biāo)準(zhǔn)包括A)至少約115克/升的細(xì)胞密度；B)至少約49%的基于干重的脂肪酸含量；C)至少約15克/升/天的脂肪酸生產(chǎn)率；D)消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 175克脂肪酸的脂肪酸得率；E)至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；F)至少約65%的基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率；和/或G)以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的至少約O. 4的脂肪酸對氧的得率。裝置是指單個數(shù)量，其被視為用于執(zhí)行一項或多項特定功能和/或結(jié)果等的器具的整體、一部分和/或復(fù)合體。流是指物質(zhì)和/或材料的流動和/或供應(yīng)，例如穩(wěn)定的連續(xù)體。流的流動可以是連續(xù)、離散、間歇、分批、半分批、半連續(xù)的、等等。容器是指物質(zhì)例如液體、氣體、發(fā)酵肉湯等的貯器和/或儲存器。容器可以包括任何適合的尺寸和/或形狀,例如至少約I升、至少約1,000升、至少約100,000升、至少約
I,000, 000 升、至少約 1，000, 000, 000 升、小于約 1，000, 000 升、約 I 升至約 1，000, 000, 000
升等。容器可以包括罐、反應(yīng)器、柱、槽、桶、盆等。容器可以包括任何適合的輔助設(shè)備，例如泵、攪拌器、通氣設(shè)備、熱交換器、盤管、夾套、加壓系統(tǒng)(正壓和/或真空)、控制系統(tǒng)等。配置是指放置在位、放在位置中、準(zhǔn)備就緒等。在容器的至少一部分內(nèi)，生物體可以自由摻合到發(fā)酵肉湯中(懸浮)，和/或固定在適合的培養(yǎng)基和/或表面上。生物體可以大體上比肉湯密度大(下沉)、大體上比肉湯輕(漂浮)、大體上相對于肉湯具有中間浮力等。
適合是指使適應(yīng)于特定用途、目的等。根據(jù)某些實施方案，配置在容器內(nèi)的生物體可以包括來自于原生藻菌界、真菌界等的生物體。根據(jù)某些實施方案，容器以分批方式、離散方式、半分批方式、半連續(xù)方式、連續(xù)方式等運行。串聯(lián)和/或并聯(lián)容器的組合也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明可以包括用于生產(chǎn)生物油的分離的生物體，其中達(dá)到了一種或多種下列脂肪酸效率總指數(shù)，其中OILE、OILEU 0ILE2、0ILE3和0ILE4可以被定義為0ILE=A*B*C*D*E*F*G0ILE1=C*D*F0ILE2=A*B*C*D*F0ILE3=D*E*F0ILE4=A*B*C*D*F*G其中A=以克/升為單位的細(xì)胞密度；B=基于干重百分?jǐn)?shù)的脂肪酸含量；C=以克/升/天為單位的脂肪酸生產(chǎn)率；D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)為單位的脂肪酸得率；E=以克/升/天為單位的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；F=基于脂肪酸含量百分?jǐn)?shù)的提取效率；和/或G=以消耗的每克氧產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)表示的脂肪酸對氧的得率。度量標(biāo)準(zhǔn)B和F以百分?jǐn)?shù)度量。當(dāng)計算0ILE、0ILE1、0ILE2、0ILE3和/或0ILE4的值時，B和F的百分?jǐn)?shù)作為小數(shù)(小于I. O)輸入。
根據(jù)某些實施方案，本發(fā)明可以包括用于生產(chǎn)生物油的生物體的分離方法，所述方法包括鑒定其中達(dá)到了一個或多個上面討論的脂肪酸效率總指數(shù)(OILE、OILEU 0ILE2、0ILE3和0ILE4)的生物體，然后分離所述生物體。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體可以包括具有任何適合值的脂肪酸效率總指數(shù)(0ILE)，例如至少約811、至少約4，958、至少約20，292、至少約33，342、至少約53，000、約811 至約 53，000、約 4，958 至約 53，000、約 4，958 至約 20，292、約 4，958 至約 33，342、約20，292 至約 53，000、約 20，292 至約 33，342、約 33，342 至約 53，000 等。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體可以包括具有任何適合值的脂肪酸效率總指數(shù)
1(0ILE1)，例如至少約I. 5、至少約2. 9、至少約5. I、至少約6. 3、至少約7. 6、約I. 5至約
7.6、約2. 9至約7. 6、約2. 9至約6. 3、約2. 9至約5. I、約5. I至約7. 6、約5. I至約6. 3、約
6.3至約7. 6等。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體可以包括具有任何適合值的脂肪酸效率總指數(shù)
2(0ILE2)，例如至少約73、至少約235、至少約593、至少約803、至少約1，000、約73至約
I,000、約235至約1，000、約235至約803、約235至約593、約593至約1，000、約593至約803、約 803 至約 I, 000 等。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體可以包括具有任何適合值的脂肪酸效率總指數(shù)3(0ILE3)，例如至少約2. 2、至少約4. 4、至少約7. 6、至少約9. 4、至少約11. 4、約2. 2至約
11.4、約4. 4至約11. 4、約4. 4至約9. 4、約4. 4至約7. 6、約7. 6至約11. 4、約7. 6至約9. 4、約9. 4至約11. 4等。根據(jù)某些實施方案，分離的生物體可以包括具有任何適合值的脂肪酸效率總指數(shù)4(0ILE4)，例如至少約32、至少約142、至少約457、至少約682、至少約990、約32至約990、約142至約990、約142至約682、約142至約457、約457至約990、約457至約682、約682至約990等。根據(jù)某些實施方案，為OILE、OILEU 0ILE2、0ILE3或0ILE4分離的生物體可以包括天然存在的生物體、遺傳修飾的生物體等。根據(jù)某些實施方案，本說明書中公開的任何方法、裝置和/或生物體可以使用消耗碳原料的生物體，其中所述碳原料包含至少約1%、至少約5%、至少約10%、至少約15%、至少約20%、至少約25%、約1%至約25%等的消耗的總氮，全部都基于質(zhì)量。
具體實施例方式實施例I測試了約1，500株微生物菌株的非光合脂肪酸生產(chǎn)能力。菌株是指具有推定的共同祖先，例如具有明確的生理差異但不一定具有形態(tài)差異的組和/或集合。所測試的生物體的菌株包括微藻、酵母和類似酵母的生物體。所測試的生物體包括天然存在的分離的生物體以及一些遺傳修飾的生物體。測試檢查了脂肪酸生產(chǎn)能力以及基于脂肪酸分布情況的潛在生物燃料特征。生物體根據(jù)滿足上面討論的關(guān)鍵性能度量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選。第一判據(jù)是良好生長和高脂肪積累的潛能。第二判據(jù)是與油菜籽油相似的脂肪酸分布情況。基于油菜籽油的脂肪酸分布情況(表示成總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))的典型范圍包括約1%至約10%的16:O、約O. 5%至約2. 5%的18:O、約50%至約70%的18: I、約15至約35%的18:2、約6%至約12%的18:3以及低于約1%的多不飽和脂肪酸，全部都基于質(zhì)量。脂肪酸命名中的第一個數(shù)字表示分子中的碳原子數(shù)目，第二個數(shù)字表示分子中雙鍵數(shù)目。滿足第一和第二判據(jù)的菌株當(dāng)在篩選條件下在搖瓶中生長時，產(chǎn)生至少約8克/升的生物質(zhì)干重，并且脂肪酸含量為干重的至少約35%。使用這些判據(jù)將約1，500株菌株縮小到154株菌株(“鑒定到的菌株”)，用于其他測試。鑒定到的菌株具有5. 6克/升至27. 3克/升的生物質(zhì)干重。鑒定到的菌株的脂肪酸含量為干重的15%至74%。鑒定到的菌株產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示成總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為0%至37%的14:0、11%至54%的16:0、0% 至 23% 的 16:1、1% 至 24% 的 18:0、0% 至 66% 的 18:1、0% 至 45% 的 18:2、0% 至 9% 的18:3和0%至44%的多不飽和脂肪酸含量。實施例2在上述實施例I中鑒定的154株菌株被制備用于搖瓶試驗。測試菌株在幾種可能的培養(yǎng)基上生長的能力。所測試的培養(yǎng)基包括葡萄糖、蔗糖、甘油、果糖和/或木糖。培養(yǎng)基來源使用純的糖源。為了進(jìn)行這個實驗，對標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基進(jìn)行修改以消除有機碳例如酵母提取物和谷氨酸單鈉。消除有機碳允許每種待測試菌株在指定底物上生長。搖瓶準(zhǔn)備有用于標(biāo)準(zhǔn)搖瓶培養(yǎng)基的不含酵母提取物的培養(yǎng)基。每種菌株的接種物在包含葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)搖瓶培養(yǎng)基中生長。O. 5毫升的接種物用于接種49. 5毫升實驗培養(yǎng)基。對于每種菌株而言，使用六種不同類型的培養(yǎng)基。一種培養(yǎng)基類型對應(yīng)于每種所測試的糖(葡萄糖、蔗糖、甘油、果糖、木糖)，另一種不含有添加的有機碳的培養(yǎng)基作為對照，提供作為從接種物帶入營養(yǎng)物的結(jié)果而發(fā)生的任何生長。每種菌株在搖瓶中在每種類型的培養(yǎng)基中在22. 5°C和200轉(zhuǎn)/分鐘下生長7天。將每個搖瓶的內(nèi)含物通過離心收獲，洗滌，冷凍干燥并測定生物質(zhì)的重量。對于產(chǎn)生的生物質(zhì)干重超過I克/升的樣品，通過脂肪酸甲酯(FAME)分析測定總脂肪含量。生物質(zhì)重量低于I克/升的樣品未產(chǎn)生足夠的供分析用的材料。實施例3來自實施例2的在蔗糖上生長的7株酵母菌株被用于初步提取試驗。在含有3顆不銹鋼珠的Swedish管中，向I克冷凍干燥的生物質(zhì)加入10毫升己烷。將管高速振搖3小時。使用25微米濾紙對混合物進(jìn)行過濾。將生物粉(biomeal)洗滌3次，每次使用另外的10毫升己烷，并每次都進(jìn)行過濾，以形成合并的濾液。將合并的濾液蒸發(fā)，并對回收的油稱重。使用酯化的生物質(zhì)和生物粉樣品計算提取得率。 還使用水性提取程序?qū)ν瑯拥?株菌株進(jìn)行評估。將I克冷凍干燥的生物質(zhì)用6克水復(fù)溶，以制備具有約14%生物質(zhì)的溶液。使用標(biāo)準(zhǔn)提取方法處理該溶液。對于不同菌株來說，使用己烷作為溶劑的提取得率在48%至94%范圍內(nèi)。裂殖壺菌屬(Schizochytrium)具有86%的提取得率。一些菌株可能具有比預(yù)期更強的細(xì)胞壁，并可以受益于有效破裂細(xì)胞的其他途徑。從標(biāo)準(zhǔn)提取程序沒有獲得明顯的油層。對于某些菌株而言，可能具有幾顆小油滴，但是得率仍然是比較低的。用于酵母菌株的提取程序的修改可以提高得率。蔗糖對在蔗糖培養(yǎng)基上生產(chǎn)的26株菌株進(jìn)行分析，它們具有I. 3克/升至3. I克/升的生物質(zhì)干重。鑒定到的菌株的脂肪酸含量為干重的36%至73%。鑒定到的菌株產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(作為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為0%至17%的14: O、13%至33%的16:0、0%至13% 的 16:1、1% 至 24% 的 18:0、3% 至 59% 的 18:1、0% 至 29% 的 18:2、0% 至 9% 的 18:3 和 0%至31%的多不飽和脂肪酸含量。紅酵母屬(Rhodotorula)和紅冬孢酵母屬(Rhodosporidium)的成員始終是來自于自然分離株和可公開獲得的菌株中的性能較好者。此外，擲孢酵母屬(Sporobolomyces)和鎖擲酵母屬(Sporidiobolus)成員的性能也優(yōu)于其他屬。發(fā)現(xiàn)這4個屬是產(chǎn)油的并適合于生產(chǎn)生物燃料。還發(fā)現(xiàn)另外兩個屬Pseudozyma和隱球酵母屬(Cryptococcus)的性能良好。具體來說，Pseudozyma的生物質(zhì)干重為2克/升,脂肪酸含量為干重的57%。Pseudozyma產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為0%的14:0、13%的16:0、3%的16:1、4%的18:0、59%的18:1、14%的18:2、0%的18:3、和0%的多不飽和脂肪酸含量。木糖對在木糖培養(yǎng)基上生產(chǎn)的12株菌株進(jìn)行分析，它們具有0. 4克/升至2. 9克/升的生物質(zhì)干重。鑒定到的菌株具有38%至69%的脂肪酸含量。鑒定到的菌株產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為0%至1%的14: O、12%至32%的16:0、0%至11% 的 16:1、2% 至 52% 的 18:0、14% 至 50% 的 18:1、10% 至 32% 的 18:2、0% 至 7% 的 18:3 和0%至2%的多不飽和脂肪酸含量。在木糖培養(yǎng)基中進(jìn)行分析的一些菌株產(chǎn)生了有限數(shù)量的具有高脂肪酸積累的菌株?？偟膩碚f，這些菌株不具有與其他糖類可比的脂肪酸積累。只有3株菌株具有高于50%的脂肪酸含量。酵母往往比作為木糖分離株的其他菌株具有更好的性能，并且大多數(shù)也在蔗糖上的性能較好的菌株之中。具體來說，Pseudozyma具有2克/升的生物質(zhì)干重，并且脂肪酸含量為干重的55%。Pseudozyma產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為 1% 的 14:0,16% 的 16:0,4% 的 16:1,5% 的 18:0,50% 的 18:1,16% 的 18:2,0% 的 18:3和0%的多不飽和脂肪酸含量。葡萄糖對在葡萄糖培養(yǎng)基上生產(chǎn)的26株菌株進(jìn)行分析，它們具有2. O克/升至3. 3克/升的生物質(zhì)干重。鑒定到的菌株的脂肪酸含量為干重的50%至80%。鑒定到的菌株產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為0%至26%的14:0、18%至42%的16:0、0% 至 25% 的 16:1、0% 至 26% 的 18:0、5% 至 54% 的 18:1、0% 至 26% 的 18:2、0% 至 6% 的 18:3和0%至23%的多不飽和脂肪酸含量。微藻分離株例如裂殖壺菌屬(Schizochytrium)在葡萄糖培養(yǎng)基中比其他菌 株性能更好。這些菌株中的大多數(shù)具有至少60%的脂肪酸含量水平，并且有幾株具有高于70%的脂肪酸含量。許多菌株即使在含有谷氨酸單鈉和酵母提取物的初始篩選培養(yǎng)基中生長良好，但它們在改良培養(yǎng)基中在葡萄糖上生長不好。具體來說，裂殖壺菌屬(Schizochytrium)具有2. 8克/升的生物質(zhì)干重，并且脂肪酸含量為干重的67%。裂殖壺菌屬(Schizochytrium)產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為19%的14:0、31% 的 16:0、21% 的 16:1、1% 的 18:0、6% 的 18:1、0% 的 18:2、0% 的 18:3 和 21% 的多不飽和脂肪酸含量。果糖對在果糖培養(yǎng)基上生產(chǎn)的20株菌株進(jìn)行分析，它們具有2. O克/升至3. 4克/升的生物質(zhì)干重。鑒定到的菌株的脂肪含量為干重的37%至81%。鑒定到的菌株產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為0%至27%的14: O、17%至45%的16:0、0%至17% 的 16:1、0% 至 24% 的 18:0、5% 至 46% 的 18:1、0% 至 30% 的 18:2、0% 至 7% 的 18:3 和 0%至23%的多不飽和脂肪酸含量。微藻分離株例如裂殖壺菌屬(Schizochytrium)在果糖培養(yǎng)基中比其他菌株性能更好。這些菌株中的大多數(shù)具有以干重百分?jǐn)?shù)計至少60%的脂肪酸，并且其中有幾株超過70%。在葡萄糖和果糖上的性能最好者之間存在相當(dāng)大的重疊。具體來說，裂殖壺菌屬(Schizochytrium)具有2. 7克/升的生物質(zhì)干重，并且脂肪酸含量為干重的65%。裂殖壺菌屬(Schizochytrium)產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為20%的14:0、32% 的 16:0、17% 的 16:1、1% 的 18:0、6% 的 18:1、0% 的 18:2、0% 的 18:3 和 23% 的多不飽和脂肪酸含量。甘油對在甘油培養(yǎng)基上生產(chǎn)的20株菌株進(jìn)行分析，它們具有2克/升至3. 5克/升的生物質(zhì)干重。鑒定到的菌株的脂肪酸含量為干重的38%至74%。鑒定到的菌株產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為1%至22%的14: O、17%至43%的16:0、0%至23% 的 16:1,0% 至 26% 的 18: 0、6% 至 44% 的 18:1,0% 至 16% 的 18: 2、0% 至 5% 的 18:3 和 0%至28%的多不飽和脂肪酸含量。
微藻分離株例如裂殖壺菌屬(Schizochytrium)在果糖培養(yǎng)基中比其他菌株性能更好。許多菌株具有至少60%的脂肪酸含量，并且對于葡萄糖和果糖兩者來說，藻類菌株之間也存在相當(dāng)大的重疊。具體來說，裂殖壺菌屬(Schizochytrium)具有3. 4克/升的生物質(zhì)干重，并且脂肪酸含量為干重的68%。裂殖壺菌屬(Schizochytrium)產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為19%的14:0、28%的16:0、22%的16:1、1%的18:0、7%的18:1、0%的18:2、0%的18:3和21%的多不飽和脂肪酸含量。此外，Pseudozyma具有2克/升的生物質(zhì)干重，并且脂肪含量為62%或I. 2克/升。Pseudozyma產(chǎn)生的脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))為1%的14:0、21%的16:0、5%的16:1、7%的18:0、44%的18: I、15%的18:2,0%的18:3和0%的多不飽和脂肪酸含量。在選擇用于在不同培養(yǎng)基上進(jìn)行評估的菌株中觀察到廣泛的脂肪酸分布情況。脂肪酸分布情況(表示為總脂肪酸的重量百分?jǐn)?shù))在高于50%至低于1%的多不飽和脂肪酸和高于60%至低于5%的單不飽和脂肪酸范圍內(nèi)?？傮w來說，微藻具有最寬的脂肪酸范圍，而酵母都具有相對非常低的多不飽和脂肪酸以及相對高的單不飽和脂肪酸?？傮w來說，酵母 菌株的脂肪酸分布情況與目標(biāo)油菜籽的分布情況具有至少一些相似性。對于公共培養(yǎng)物保藏中心的菌株來說，從公共培養(yǎng)物保藏中心訂購了幾株代表性菌株用于評估。這些菌株中的7株在含有葡萄糖和果糖的培養(yǎng)基上生長適度良好。斯達(dá)油脂酵母(Lipomyces starkeyi)在兩種獨立的場合下不能生長。這些菌株中的兩株(粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)和Pseudozyma aphidis)在鹿糖上具有良好的生長和脂肪酸積累。公共菌株在木糖上都沒有良好的生長或脂肪酸含量。實施例4來自于實施例3的在蔗糖上具有良好脂肪酸生產(chǎn)的先導(dǎo)菌株被用于隨后的搖瓶實驗，以更好地了解脂肪酸積累動力學(xué)和它們在較低鹽度(氯化物)條件下生產(chǎn)脂肪酸的能力(因為最初從海洋環(huán)境分離)。每種菌株在搖瓶中在4種不同氯化鈉(NaCl)水平(25克/升、12. 5克/升、0. 625克/升和O克/升)的搖瓶培養(yǎng)基中生長。所有搖瓶在22. 5°C和200轉(zhuǎn)/分鐘的振搖速度下孵育。每天收獲來自每種菌株的每種鹽度條件的一個搖瓶，并測定生物質(zhì)干重和脂肪酸含量。圖5和6顯示了對于不同氯化鈉水平來說，Pseudozyma相對于時間而言的生物質(zhì)和脂肪百分?jǐn)?shù)?？傮w來說，這些菌株中的所有6種在較低氯化物水平(O克/升或0.625克/升的NaCl)下的生長都與它們在25克/升的正常NaCl水平下的生長一樣好或更好。同時，所有菌株在低氯化物條件下都積累顯著量的脂肪酸。該數(shù)據(jù)表明，對于酵母菌株來說，降低鹽度水平對脂肪酸積累沒有負(fù)面影響，并且事實上能夠提高生產(chǎn)率。實施例5在這個實施例中，將破囊壺菌科裂殖壺菌屬菌種(thraustochytridSchizochytrium sp.) (ATCC 20888)在 100 升 New Brunswick Scientific (Edison, NewJersey, U. S. A. ) BioFlo 6000發(fā)酵罐中，使用碳(葡萄糖)和氮(氫氧化銨)分批進(jìn)料方法進(jìn)行培養(yǎng)。發(fā)酵用6升培養(yǎng)物接種。對于接種物的繁殖來說，利用14升VirTis(SP ScientificGardiner, New York, U. S. A.)發(fā)酵罐。接種物培養(yǎng)基包含分4個獨立的組制備的10升培養(yǎng)基。A 組包含 98 克 MSG*1H20、202 克 Na2S04、5 克 KC1、22.5 克 MgS04*7H20、23. I 克(NH4)2SO4'14.7 克 ΚΗ2Ρ04、0· 9 克 CaCl2*2H20、17. 7 毫克 MnCl2*4H20、18. I 毫克 ZnS04*7H20、0. 2 毫克CoC12*6H20、0. 2 毫克 Na2Mo04*2H20、11. 8 毫克 CuS04*5H20、11. 8 毫克 NiS04*6H20 和 2 毫升 Dow(Midland, Michigan, U. S. A. )1520US (消泡劑)。將A組在接種物發(fā)酵罐中以約9. 5升的體積在121°C下高壓滅菌。B組包含20毫升儲備液，I升儲備液含2. 94克FeS04*7H20和I克檸檬酸。B組儲備液在121°C下高壓滅 菌。C組包含溶解在10毫升中并過濾除菌的37. 6毫克鹽酸硫胺素、I. 9毫克維生素B12和I. 9毫克泛酸半鈣鹽。D組包含1，000毫升含有400克葡萄糖粉末的蒸餾水。在將發(fā)酵罐冷卻至29. 5°C后，向發(fā)酵罐加入B、C和D組。使用氫氧化鈉和硫酸將發(fā)酵罐的pH調(diào)整至5. 5，并且在接種前溶解的氧跨度為100%。接種物發(fā)酵罐接種了 18毫升標(biāo)準(zhǔn)ATCC 20888搖瓶培養(yǎng)物，并在29. 5°C、pH 5. 5、350轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和8升/分鐘的空氣下培養(yǎng)27小時的時間長度，此時將6升接種物肉湯轉(zhuǎn)移至100升發(fā)酵罐中。所述100升發(fā)酵罐包含80升發(fā)酵培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基以與接種物發(fā)酵罐相似的方式制備。發(fā)酵培養(yǎng)基包括7個分批的培養(yǎng)基組。A組包含1，089. 6克Na2SO4,57. 6 克 K2SO4,44. 8 克 KC1、181. 6 克 MgS04*7H20 和 90. 4 克 KH2PO4。A 組在 100 升發(fā)酵罐中以約35升的體積在122°C下蒸汽滅菌60分鐘。B組在約500毫升體積中包含90. 4克(NH4)2SO4和10. 4克MSGWH20。C組在約200毫升體積中包含15. 2克CaCl2*2H20。D組在約2升蒸餾水中包含1，200克粉末葡萄糖。E組在約I升體積中包含248毫克MnCl2*4H20、248 毫克 ZnS04*7H20、3. 2 毫克 CoC12*6H20、3. 2 毫克 Na2Mo04*2H20、165. 6 毫克 CuS04*5H20 和165. 6毫克NiS04*6H20。F組在約280毫升體積中包含824毫克FeS04*7H20和280. 3毫克檸檬酸。G組在約67. 4毫升體積的蒸餾水中包含過濾除菌的780毫克鹽酸硫胺素、12. 8毫克維生素B12和266. 4毫克泛酸半鈣鹽。將B、C、D、E、F和G組合并，并在發(fā)酵罐達(dá)到29. 5°C的運行溫度后加入到發(fā)酵罐中。接種前的發(fā)酵罐體積為約38升。發(fā)酵罐接種了 6升來自于上述發(fā)酵的肉湯。發(fā)酵是pH受控的，利用5. 4升4N氫氧化銨溶液控制在PH 5. 5。在整個發(fā)酵過程中，使用180轉(zhuǎn)/分鐘至480轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和60升/分鐘至100升/分鐘的空氣流將溶解的氧控制在5%和20%之間。在整個發(fā)酵過程中，進(jìn)料38. 4升850克/升的95%葡萄糖溶液，以維持低于50克/升的濃度。在65小時后，發(fā)酵罐包含9，797克生物質(zhì)，其中包含6，056克脂肪酸。得到的培養(yǎng)物的總脂肪酸生產(chǎn)率為30. 3克/升/天，得到的脂肪酸得率(每克碳原料生產(chǎn)的脂肪酸克數(shù))為O. 214。實施例6在這個實施例中，將破囊壺菌科裂殖壺菌屬菌種(thraustochytridSchizochytrium sp. ) (ATCC 20888)在 100 升 New Brunswick Scientific BioFlo 6000發(fā)酵罐中，使用碳(葡萄糖/果糖)和氮(氫氧化銨)分批進(jìn)料方法進(jìn)行培養(yǎng)。發(fā)酵用6升半連續(xù)的接種物培養(yǎng)物接種。對于接種物的繁殖來說，利用14升VirTis發(fā)酵罐。接種物培養(yǎng)基包含分4個獨立的組制備的10升培養(yǎng)基。A組包含98克MSGWH20、202克Na2S04、5 克 KC1、22. 5 克 MgS04*7H20、23. I 克(NH4)2SO4U4. 7 克 ΚΗ2Ρ04、0· 9 克 CaCl2*2H20、17. 7 毫克 MnCl2*4H20、18. I 毫克 ZnS04*7H20、0. 2 毫克 CoC12*6H20、0. 2 毫克 Na2Mo04*2H20、11. 8 毫克CuS04*5H20、11. 8毫克NiS04*6H20和2毫升Dow 1520US (消泡劑)。將A組在接種物發(fā)酵罐中以約9. 5升的體積在121°C下高壓滅菌。B組包含20毫升儲備液，每升儲備液含2. 94克FeS04*7H20和I克檸檬酸。B組儲備液在121°C下高壓滅菌。C組包含溶解在10毫升蒸餾水中并過濾除菌的37. 6毫克鹽酸硫胺素、I. 9毫克維生素B12和I. 9毫克泛酸半鈣鹽。D組包含1，OOO毫升含有400克葡萄糖粉末的蒸餾水。在將發(fā)酵罐冷卻至29. 5°C后，向發(fā)酵罐加入B、C和D組。使用氫氧化鈉和硫酸將發(fā)酵罐的pH調(diào)整至5. 5，并且在接種前溶解的氧跨度為100%。接種物發(fā)酵罐接種了 18毫升標(biāo)準(zhǔn)ATCC 20888搖瓶培養(yǎng)物，并在29. 5°C、pH 5. 5、350轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和8升/分鐘的空氣下培養(yǎng)23小時的時間長度，此時從發(fā)酵罐收獲5升。向剩余的5升發(fā)酵肉湯，將5升新鮮制備的培養(yǎng)基加回到接種物發(fā)酵罐中。在繼續(xù)培養(yǎng)5. 3小時后，將6升接種物肉湯轉(zhuǎn)移至100升發(fā)酵罐中。所述100升發(fā)酵罐包含80升發(fā)酵培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基以與接種物發(fā)酵罐相似的方式制備。發(fā)酵培養(yǎng)基包括7個分批的培養(yǎng)基組。A 組包含 I, 089. 6 克 Na2S04、57. 6 克 K2SO4,44. 8 克 KC1、181. 6 克 MgS04*7H20 和 90. 4克KH2P04。A組在100升發(fā)酵罐中以約35升的體積在122°C下蒸汽滅菌60分鐘。B組在約500毫升體積中包含90. 4克(NH4)2SO4和10. 4克MSGWH20。C組在約200毫升體積中包含
15.2克CaCl2*2H20。D組在約2升蒸餾水中包含600克粉末葡萄糖和600克粉末果糖。E組在約 I 升體積中包含 248 毫克 MnCl2*4H20、248 毫克 ZnS04*7H20、3. 2 毫克 CoC12*6H20、3. 2 毫克 Na2Mo04*2H20、165. 6 毫克 CuS04*5H20 和 165. 6 毫克 NiS04*6H20。F 組在體積為約 280毫升的蒸餾水中包含824毫克FeS04*7H20和280. 3毫克檸檬酸。G組在體積為約67. 4毫升的蒸餾水中包含過濾除菌的780毫克鹽酸硫胺素、12. 8毫克維生素B12和266. 4毫克泛酸半鈣鹽。將B、C、D、E、F和G組合并，并在發(fā)酵罐達(dá)到29. 5°C的運行溫度后加入到發(fā)酵罐中。接種前的發(fā)酵罐體積為約38升。發(fā)酵罐接種了 6升來自于上述發(fā)酵的肉湯。發(fā)酵是pH受控的，利用5. 4升4N氫氧化銨控制在pH 5. 5。在整個發(fā)酵過程中，使用180轉(zhuǎn)/分鐘至480轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和60升/分鐘至125升/分鐘的空氣流將溶解的氧控制在2%和35%之間。在整個發(fā)酵過程中，進(jìn)料37. 9升850克/升的50/50果糖/葡萄糖溶液，以維持低于100克/升的濃度。在95小時后，發(fā)酵罐包含8，575克生物質(zhì)，其中包含5，463克脂肪酸。這種使用葡萄糖/果糖的分批進(jìn)料方法，得到的培養(yǎng)物的脂肪酸得率(每克碳原料生產(chǎn)的脂肪酸克數(shù))為O. 14，總脂肪酸生產(chǎn)率為17. 3克/升/天。實施例7在這個實施例中，將破囊壺菌科裂殖壺菌屬菌種(thraustochytridSchizochytrium sp.) (ATCC 20888)在 10 升 New Brunswick Scientific BioFlo 3000發(fā)酵罐中，使用碳(葡萄糖/果糖)不滅菌分批進(jìn)料方法進(jìn)行培養(yǎng)。發(fā)酵用I. 8升培養(yǎng)物接種。對于接種物的繁殖來說，利用3升Broadley James (Irvine, California, U. S. A.)BioNet發(fā)酵罐。接種物培養(yǎng)基包含分6個獨立的組制備的2升培養(yǎng)基。A組包含40. 86克Na2SO4,2. 16 克 K2SO4U. 68 克 KC1、6. 81 克 MgS04*7H20 和 3. 39 克 KH2PO40 B 組包括 O. 57 克CaCl2*2H20。C 組包括 11. 3 克(NH4)2SO4 和 I. 3 克 MSG*1H20。D 組包括 103 毫克 FeS04*7H20、31 毫克 MnCl2*4H20、31 毫克 ZnS04*7H20、0. 4 毫克 CoC12*6H20、0. 4 毫克 Na2Mo04*2H20、20. 7 毫克CuS04*5H20和20. 7毫克NiS04*6H20。D組包括溶解在蒸餾水中并過濾除菌的97. 5毫克鹽酸硫胺素、I. 6毫克維生素B12和33. 3毫克泛酸半鈣鹽。E組包括約100毫升含有60克50/50葡萄糖/果糖粉末的蒸餾水。在將發(fā)酵罐冷卻至29. 5°C后，向發(fā)酵罐加入B、C、D和E組。使用氫氧化鈉和硫酸將發(fā)酵罐的pH調(diào)整至5. 5，并且在接種前溶解的氧跨度為100%。接種物發(fā)酵是pH受控的，利用O. 678升4N氫氧化銨溶液控制在pH 5. 5。接種物發(fā)酵罐接種了 150毫升標(biāo)準(zhǔn)ATCC 20888搖瓶培養(yǎng)物，并在29. 5°C、pH 5. 5 (w/NH4OH)、636轉(zhuǎn)/分鐘至1，200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和O. 8升/分鐘的空氣下培養(yǎng)55. 25小時的時間長度，此時將I. 8升接種物肉湯轉(zhuǎn)移至14升發(fā)酵罐中。14升發(fā)酵罐包含10升未滅菌的發(fā)酵鹽溶液。在開放空氣條件和任何成分不滅菌的情況下向發(fā)酵罐添加發(fā)酵培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基在約6升蒸餾水中包含下列培養(yǎng)基組分95. 34克Na2S04、5. 04克K2S04、3. 92克KC1、15. 89克 MgS04*7H20、I. 33 克 CaCl2*2H20 和 90 克粉末 50/50 果糖 / 葡萄糖。在發(fā)酵罐達(dá)到29. 5°C的穩(wěn)定運行溫度后，發(fā)酵罐接種了 I. 8升來自于上述發(fā)酵的肉湯。發(fā)酵沒有進(jìn)行PH控制。在整個發(fā)酵過程中，使用300轉(zhuǎn)/分鐘至580轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和6升/分鐘至8升/分鐘的空氣流對溶解的氧進(jìn)行控制，以維持20%的目標(biāo)。在整個發(fā)酵期間，進(jìn)料I. 845升加熱的未滅菌的850克/升的50/50葡萄糖/果糖溶液，以維持總糖濃度低于120克/升。在62小時后，發(fā)酵罐包含847. 8克生物質(zhì)，其包括519. 7克脂肪酸。該發(fā)酵的脂肪酸得率(每克碳原料生產(chǎn)的脂肪酸克數(shù))為O. 19，并且總脂肪酸生產(chǎn)率為20. 3克/升/天。這種使用葡萄糖/果糖的具有無菌生長級和非無菌生產(chǎn)級的兩級發(fā)酵， 與使用葡萄糖/果糖的混合進(jìn)料的標(biāo)準(zhǔn)分批進(jìn)料條件(實施例6)相比時，具有顯著提高的脂肪酸生產(chǎn)和脂肪酸得率。實施例8在這個實施例中，將酵母Pseudozyma sp. (ATCC 11615)在 14 升 New BrunswickScientific BioFlo 3000發(fā)酵罐中，使用碳(葡萄糖)和氮(氫氧化銨)分批進(jìn)料方法進(jìn)行培養(yǎng)，其中Pseudozyma sp.被獨立的分類機構(gòu)證實為與Pseudozyma aphidis和Pseudozymarugulosa兩者在DNA匹配方面(對核糖體基因的D1/D2和ITS區(qū)進(jìn)行DNA測序)具有超過99%的相似性(其中基于形態(tài)學(xué)進(jìn)行進(jìn)一步區(qū)分可能是不可能的)。發(fā)酵用0. 4升接種物培養(yǎng)物接種。對于接種物的繁殖來說，利用3升Broadley James BioNet發(fā)酵罐。接種物培養(yǎng)基包含分4個獨立的組制備的2升培養(yǎng)基。A組包含18克MSG*1H20、1. 25克NaCl、0. 58克 CaCl2*2H20、l 克 KC1U0 克 MgS04*7H20、0. 74 克(NH4)2SO4,6 克酵母提取物(T154)、I. 04克KH2PO4和0. 2毫升Dow 1520US (消泡劑)。將A組在接種物發(fā)酵罐中以約I. 8升的體積在12TC下高壓滅菌。B組在體積為9毫升的蒸餾水中包含20. 6毫克FeS04*7H20、36. 88毫克檸檬酸、6. 2 毫克 MnCl2*4H20、6. 2 毫克 ZnS04*7H20、0. 08 毫克 CoC12*6H20、0. 08 毫克Na2Mo04*2H20、4. 14 毫克 CuS04*5H20 和 4. 14 毫克 NiS04*6H20。B 組儲備液在 121°C下高壓滅菌。C組包含溶解在2毫升蒸餾水中并過濾除菌的19. 5毫克鹽酸硫胺素、0. 32毫克維生素B12和6. 66毫克泛酸半鈣鹽。D組包含200毫升含有100克葡萄糖粉末的蒸餾水。在將發(fā)酵罐冷卻至22. 5°C后，向發(fā)酵罐加入B、C和D組。使用氫氧化鈉和硫酸將發(fā)酵罐的pH調(diào)整至6. 9，并且在接種前溶解的氧跨度為100%。接種物發(fā)酵罐接種了 5毫升標(biāo)準(zhǔn)搖瓶培養(yǎng)物，并在22. 5°C、pH 7、430轉(zhuǎn)/分鐘至850轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和0. 5升至I. O升/分鐘的空氣下培養(yǎng)26小時的時間長度，此時從發(fā)酵罐收獲0.4升并轉(zhuǎn)移至14升發(fā)酵罐中。14升發(fā)酵罐包含10升發(fā)酵培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基以與接種物發(fā)酵罐相似的方式制備。發(fā)酵培養(yǎng)基包括4個分批的培養(yǎng)基組。A組包含50克 MSG*1H20、6. 25 克 NaCl、20 克 Na2S04、2. 9 克 CaCl2*2H20、10 克 KC1、50 克 MgS04*7H20、4. 4克(NH4)2SO4UO 克酵母提取物(Τ154)、17· 7 克 KH2PO4 和 I. O 毫升 Dow 1520US (消泡劑)。A組在發(fā)酵罐中以約5. 5升的體積在121°C下高壓滅菌。B組在體積為45毫升的蒸餾水中包含 103 毫克 FeS04*7H20、184. 4 毫克檸檬酸、31 毫克 MnCl2*4H20、31 毫克 ZnS04*7H20、0. 4 毫克 CoC12*6H20、0. 4 毫克 Na2MoO4^H2CK20. 7 毫克 CuS04*5H20 和 20. 7 毫克 NiS04*6H20。B 組儲備液在121°C下高壓滅菌。C組包含溶解在10毫升蒸餾水中并過濾除菌的97. 5毫克鹽酸硫胺素、I. 6毫克維生素B12、33. 3毫克泛酸半鈣鹽和36. 5微克生物素。D組包含500毫升含有300克葡萄糖粉末的蒸餾水。在將發(fā)酵罐冷卻至22. 5°C后，向發(fā)酵罐加入B、C和D組。使用氫氧化鈉和硫酸將發(fā)酵罐的PH調(diào)整至6. 5，并且在接種前溶解的氧跨度為100%。接種前的發(fā)酵罐體積為約5. 5升。發(fā)酵罐接種了 O. 4升來自于上述發(fā)酵的肉湯。發(fā)酵是PH受控的，利用O. 883升4N氫氧化銨溶液控制在pH 6.5。在整個發(fā)酵過程中，使用290轉(zhuǎn)/分鐘至1，000轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和9. 5升/分鐘的空氣流控制溶解的氧，以維持20%的目標(biāo)設(shè)定點。在整個發(fā)酵過程中，進(jìn)料3. 75升850克/升的葡萄糖溶液，以將濃度維持在低于60克/升。在95小時后，發(fā)酵罐包含1，172. 7克生物質(zhì)，其包含581. 5克脂肪酸。在22. 5°C、pH 6. 5和IX氮下的脂肪酸得率(每克碳原料生產(chǎn)的脂肪酸克數(shù))為O. 138，總脂肪酸生產(chǎn)率為14. 7克/升/天。實施例9在這個實施例中，將酵母Pseudozyma sp. (ATCC 11615)在 14 升 New BrunswickScientific BioFlo 3000發(fā)酵罐中，使用碳(蔗糖)和氮(氫氧化銨)分批進(jìn)料方法進(jìn)行培養(yǎng)。發(fā)酵用O. 5升接種物培養(yǎng)物接種。對于接種物的繁殖來說，利用3升Broadley JamesBioNet發(fā)酵罐。接種物培養(yǎng)基包含分4個獨立的組制備的2升培養(yǎng)基。A組包含18克MSG*1H20、1. 25 克 NaCUO. 58 克 CaCl2*2H20、l 克 KC1、10 克 MgS04*7H20、0. 74 克(NH4)2SO4,6克酵母提取物(T154)、I. 04克KH2PO4和O. 2毫升Dow 1520US(消泡劑)。將A組在發(fā)酵罐中以約I. 8升的體積在121°C下高壓滅菌。B組在9毫升的體積中包含20. 6毫克FeS04*7H20、36. 88 毫克檸檬酸、6. 2 毫克 MnCl2*4H20、6. 2 毫克 ZnS04*7H20、0. 08 毫克 CoC12*6H20、0. 08 毫克 Na2Mo04*2H20、4. 14 毫克 CuS04*5H20 和 4. 14 毫克 NiS04*6H20。B 組儲備液在 12TC 下高壓滅菌。C組包含溶解在2毫升蒸餾水中并過濾除菌的19. 5毫克鹽酸硫胺素、O. 32毫克維生素B12和6. 66毫克泛酸半鈣鹽。D組包含200毫升含有100克蔗糖粉末的蒸餾水。在將發(fā)酵罐冷卻至29°C后，向發(fā)酵罐加入B、C和D組。使用氫氧化鈉和硫酸將發(fā)酵罐的pH調(diào)整至6. 5，并且在接種前溶解的氧跨度為100%。接種物發(fā)酵罐接種了 5毫升標(biāo)準(zhǔn)搖瓶培養(yǎng)物，并在29 °C、pH 6. 5、634轉(zhuǎn)/分鐘的 攪拌和I. O升/分鐘的空氣下培養(yǎng)22. 5小時的時間長度，此時從發(fā)酵罐收獲O. 5升并轉(zhuǎn)移至14升發(fā)酵罐中。14升發(fā)酵罐包含10升發(fā)酵培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基以與接種物發(fā)酵罐相似的方式制備。發(fā)酵培養(yǎng)基包括4個分批的培養(yǎng)基組。A組包含50克MSG*1H20、6. 25克NaCl、20 克 Na2SO4,2. 9 克 CaCl2*2H20、10 克 KCl,50 克 MgS04*7H20、4. 4 克(NH4)2SO4UO 克酵母提取物(T154)、17. 7克KH2POjP I. O毫升Dow 1520US(消泡劑)。A組在發(fā)酵罐中以約5. 5升的體積在121°C下高壓滅菌。B組在45毫升體積中包含103毫克FeS04*7H20、184. 4毫克檸檬酸、31 毫克 MnCl2*4H20、31 毫克 ZnS04*7H20、0. 4 毫克 CoC12*6H20、0. 4 毫克 Na2Mo04*2H20、20. 7毫克CuS04*5H20和20. 7毫克NiS04*6H20。B組儲備液在121 °C下高壓滅菌。C組包含溶解在10毫升中并過濾除菌的97. 5毫克鹽酸硫胺素、I. 6毫克維生素B12、33. 3毫克泛酸半鈣鹽和36. 5微克生物素。D組包含500毫升含有300克蔗糖粉末的蒸餾水。在將發(fā)酵罐冷卻至29°C后，向發(fā)酵罐加入B、C和D組。使用氫氧化鈉和硫酸將發(fā)酵罐的pH調(diào)整至5.5，并且在接種前溶解的氧跨度為100%。在接種之前發(fā)酵罐體積為約4. 8升。發(fā)酵罐接種了 O. 5升來自于上述發(fā)酵的肉湯。發(fā)酵是pH受控的，利用O. 48升6N氫氧化銨溶液控制在pH 6. 5。在整個發(fā)酵過程中，使用357轉(zhuǎn)/分鐘至833轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和8升/分鐘至13升/分鐘的空氣流控制溶解的氧，以維持20%的目標(biāo)設(shè)定點。在整個發(fā)酵過程中，進(jìn)料3. 3升850克/升的蔗糖溶液，以將總糖(葡萄糖+果糖+蔗糖)濃度維持在低于90克/升。在70小時后，發(fā)酵罐包含984. 9克生物質(zhì)，其包含402. 8克脂肪酸。在29. 5°C、pH 5. 5和IX氮下的脂肪酸得率(每克碳原料生產(chǎn)的脂肪酸克數(shù))為O. 145，總脂肪酸生產(chǎn)率為13.8克/升/天。實施例10在這個實施例中，將酵母Pseudozyma sp. (ATCC 11615)在 14 升 New BrunswickScientific BioFlo 3000發(fā)酵罐中，使用碳(蔗糖)和氮(氫氧化銨)分批進(jìn)料方法進(jìn)行培養(yǎng)。發(fā)酵用O. 5升接種物培養(yǎng)物接種。對于接種物的繁殖來說，利用3升Broadley James BioNet發(fā)酵罐。接種物培養(yǎng)基包含分4個獨立的組制備的2升培養(yǎng)基。A組包含18克MSG*1H20、1. 25 克 NaCUO. 58 克 CaCl2*2H20、l 克 KClUO 克 MgS04*7H20、0. 74 克(NH4)2SO4'6克酵母提取物(T154)、I. 04克KH2PO4和O. 2毫升Dow 1520US (消泡劑)。將A組在接種物發(fā)酵罐中以約I. 8升的體積在121°C下高壓滅菌。B組在體積為9毫升的蒸餾水中包含20. 6 毫克 FeS04*7H20、36. 88 毫克檸檬酸、6. 2 毫克 MnCl2*4H20、6. 2 毫克 ZnS04*7H20、0. 08 毫克 CoC12*6H20、0. 08 毫克 Na2Mo04*2H20、4. 14 毫克 CuS04*5H20 和 4. 14 毫克 NiS04*6H20。B 組儲備液在121°C下高壓滅菌。C組包含溶解在2毫升蒸餾水中并過濾除菌的19. 5毫克鹽酸硫胺素、O. 32毫克維生素B12和6. 66毫克泛酸半鈣鹽。D組包含200毫升含有100克蔗糖粉末的蒸餾水。在將發(fā)酵罐冷卻至29°C后，向發(fā)酵罐加入B、C和D組。使用氫氧化鈉和硫酸將發(fā)酵罐的PH調(diào)整至6. 5，并且在接種前溶解的氧跨度為100%。接種物發(fā)酵罐接種了 5毫升標(biāo)準(zhǔn)搖瓶培養(yǎng)物，并在29 °C、pH 6. 5、634轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和I. O升/分鐘的空氣下培養(yǎng)22. 5小時的時間長度，此時從發(fā)酵罐收獲O. 5升并轉(zhuǎn)移至14升發(fā)酵罐中。14升發(fā)酵罐包含10升發(fā)酵培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基以與接種物發(fā)酵罐相似的方式制備。發(fā)酵培養(yǎng)基包括4個分批的培養(yǎng)基組。A組包含50克MSG*1H20、6. 25克NaCl、20 克 Na2SO4'2. 9 克 CaCl2*2H20、10 克 KCl、50 克 MgS04*7H20、4. 4 克(NH4)2SO4UO 克酵母提取物(T154)、17. 7克KH2PO4和I. O毫升Dow 1520US (消泡劑)。A組在接種物發(fā)酵罐中以約5. 5升的體積在121°C下高壓滅菌。B組在45毫升體積的蒸餾水中包含103毫克FeS04*7H20、184. 4毫克檸檬酸、31 毫克MnCl2*4H20、31 毫克 ZnS04*7H20、0. 4 毫克CoC12*6H20、
O.4 毫克 Na2Mo04*2H20、20. 7 毫克 CuS04*5H20 和 20. 7 毫克 NiS04*6H20。B 組儲備液在 121°C下高壓滅菌。C組包含溶解在10毫升中并過濾除菌的97. 5毫克鹽酸硫胺素、I. 6毫克維生素B12、33. 3毫克泛酸半鈣鹽和36. 5微克生物素。D組包含500毫升含有300克蔗糖粉末的蒸餾水。在將發(fā)酵罐冷卻至29°C后，向發(fā)酵罐加入B、C和D組。使用氫氧化鈉和硫酸將發(fā)酵罐的PH調(diào)整至5. 5，并且在接種前溶解的氧跨度為100%。在接種之前發(fā)酵罐體積為約
4.8 升。發(fā)酵罐接種了 O. 5升來自于上述發(fā)酵的肉湯。發(fā)酵是pH受控的，利用O. 28升6N氫氧化銨溶液控制在pH 6. 5。在整個發(fā)酵過程中，使用357轉(zhuǎn)/分鐘至833轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌和8升/分鐘至13升/分鐘的空氣流控制溶解的氧，以維持20%的目標(biāo)設(shè)定點。在整個
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)生物油的分離的生物體，所述生物體包含至少約5.I的脂肪酸效率總指數(shù)I(0ILE1)，其中 0ILE1=C*D*F ;并且 C=以克/升/天計的脂肪酸生產(chǎn)率； D=以消耗的每克原料產(chǎn)生的脂肪酸克數(shù)計的脂肪酸得率；并且 F=基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率。
2.權(quán)利要求I的分離的生物體，其中分離的生物體具有至少約115克/升的細(xì)胞密度。
3.權(quán)利要求1-2任一項的分離的生物體，其中分離的生物體具有基于干重至少約49%的脂肪酸含量。
4.權(quán)利要求1-3任一項的分離的生物體，其中分離的生物體具有至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率。
5.權(quán)利要求1-4任一項的分離的生物體，其中分離的生物體具有消耗的每克氧產(chǎn)生約O. 4克脂肪酸以上的脂肪酸對氧的得率。
6.權(quán)利要求1-5任一項的分離的生物體，其中分離的生物體包括Pseudozymaaphidis、 Pseudozyma rugulosa、 Pseudozyma sp. 、 Rhodosporidium fluviale、Rhodosporidium paludigenum、粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)、Rhodotorula hordea、Rhodotorula ingenosa、赤色酵母(Sporobolomyces ruberrimus)、銀耳屬菌種(Tremel lasp.)、黑粉菌屬菌種(Ustilago sp.)、圓紅冬抱酵母(Rhodosporidium toruloides)、準(zhǔn)紅鎖擲酵母(Sporidiobolus pararoseus)、Leucosporidium scottii、Pseudozymaantarctica、球紅冬抱酵母(Rhodosporidium sphaerocarpum)、Rhodotorula muscorum、羅倫隱球酵母(Cryptococcus laurentii)、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)、雙倒卵形紅冬抱酵母(Rhodosporidium diobovatum)、原殼小球藻(Chlorella protothecoides)或其組合。
7.權(quán)利要求1-5任一項的分離的生物體，其中生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11615以及從其衍生的突變菌株的鑒定特征。
8.權(quán)利要求1-5任一項的分離的生物體，其中生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11616以及從其衍生的突變菌株的鑒定特征。
9.權(quán)利要求1-5任一項的分離的生物體，其中生物體具有ATCC專利保藏號PTA-11617以及從其衍生的突變菌株的鑒定特征。
10.生物油或生物燃料，其包含脂肪酸或由脂肪酸制成，所述脂肪酸從權(quán)利要求1-9任一項的分離的生物體制備。
11.生產(chǎn)生物油的方法，所述方法包括 生產(chǎn)包含脂肪酸的生物體；以及 從生物體取出脂肪酸以形成生物油； 其中所述生物體滿足或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)，每項度量標(biāo)準(zhǔn)包括 至少約115克/升的細(xì)胞密度； 基于干重至少約49%的脂肪酸含量； 至少約15克/升/天的脂肪酸生產(chǎn)率； 消耗的每克原料產(chǎn)生至少約O. 175克脂肪酸的脂肪酸得率；至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；或 消耗的每克氧產(chǎn)生約O. 4克以上脂肪酸的脂肪酸對氧的得率。
12.權(quán)利要求11的方法，其中生物體滿足或超過另外至少三項所述度量標(biāo)準(zhǔn)。
13.權(quán)利要求11-12任一項的方法,其中生物體包括紅冬孢酵母屬(Rhodosporidium)、Pseudozyma、銀耳屬(Tremella)、紅酵母屬(Rhodotorula)、鎖擲酵母屬(Sporidiobolus)、擲孢酵母屬(Sporobolomyces)、黑粉菌屬(Ustilago)、隱球酵母屬(Cryptococcus)、白冬孢酵母屬(Leucosporidium)、假絲酵母屬(Candida)的生物體或其組合。
14.權(quán)利要求11-12任一項的方法,其中生物體包括裂殖壺菌屬(Schizochytrium)JJS囊壺菌屬(Thraustochytrium)、吾肯氏壺藻屬(Ulkenia)、小球藻屬(Chlorella)、原壁菌屬(Prototheca)的生物體或其組合。
15.權(quán)利要求11-14任一項的方法，其還包括原料，其中所述原料包含至少一種有機 酸。
16.通過權(quán)利要求11-14任一項的方法制備的包含脂肪酸或由脂肪酸制成的生物油或生物燃料。
全文摘要
本發(fā)明涉及在壓縮式發(fā)動機中使用的方法、生物油、生物燃料、裝置和/或生物體。生產(chǎn)生物油的方法包括生產(chǎn)生物體并使所述生物體消耗原料。所述生物體包含含有脂肪酸的脂類。所述生物體滿足或超過至少兩項度量標(biāo)準(zhǔn)。所述度量標(biāo)準(zhǔn)包括A)至少約115克/升的細(xì)胞密度；B)至少約49%的基于干重的脂肪酸含量；C)至少約15克/升/天的脂肪酸生產(chǎn)率；D)消耗的每克原料產(chǎn)生至少約0.175克脂肪酸的脂肪酸得率；E)至少約30克/升/天的24小時峰值脂肪酸生產(chǎn)率；F)至少約50%的基于總脂肪酸含量的百分?jǐn)?shù)的提取效率；和/或G)消耗的每克氧產(chǎn)生大于約0.4克脂肪酸的脂肪酸對氧的得率。
文檔編號C12R1/645GK102971430SQ201180013461
公開日2013年3月13日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者約瑟夫·W·普法伊費爾三世, 保羅·W·貝倫斯, 邁克爾·A·約翰遜, 約恩·M·漢森, 克里克·E·阿普特, 威廉·R·巴克萊, 戴維·克里斯蒂安·馬丁, 雅各布·波頓 申請人:Bp生物燃料英國有限公司