用光合生物生产有机产物的方法及其产物和组合物技术

本文提供的是通过光合生物生产产物的组合物和方法。光合生物可以被基因修饰以影响产物的产生、表达或两者。所述方法和组合物在石化工业中特别有用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用光合生物生产有机产物的方法及其产物和组合物交叉参考本申请要求美国临时申请号60/971，418、60/971，412(两者于2007年9月11提 交)、60/973，924(2007年9月20日提交)和61/130，892 (2008年6月2日提交)的权益， 这些申请通过引用并入本文。
技术介绍
燃料产品，如油料、石油化学产品及对石化产品生产有用的其它物质，对它们的需 求不断增长。当今大多数燃料产品是从化石燃料中生产的，所述化石燃料被认为是不可再 生的能量来源，因为它们是有机物质在上百万年的过程中被连续的沉积层覆盖的结果。也 存在增长的减少对进口原油依赖的期望。关于污染和环境危害的公共意识也已经提高。因 此，对生产燃料产品的替代方法，已经存在增长的兴趣和需要。所以，对开发燃料产品的替 代方法存在紧迫的需要，所述燃料产品是可再生的，可持续的，并且对环境危害较小。通过引用并入本说明书中提到的所有出版物和专利申请在此通过引用被并入，其程度如同每一 份单独的出版物或专利申请被特定且单独地指明通过引用而并入。专利技术概述本文公开的是一种组合物，其包括包含氢和碳原子的分子，其中所述氢和碳原子 为所述组合物重量的至少80%，并且其中组合物的δ 13C分布为小于-32%。。在一些情况 下，组合物进一步包括异戊二烯单元。对于本文描述的一些组合物来说，氢和碳原子为组合 物重量的至少90%。仍在另外的组合物中，氢和碳原子为组合物重量的至少95%或99%。 而在另外的组合物中，氢和碳原子为组合物重量的100%。在一些情况下，组合物为液体。 在另外的情况下，组合物是燃料添加剂或燃料产品。在一些实施方式中，组合物是萜。在其 他实施方式中，组合物不是脂肪酸或脂肪酸酯。在一些实施方式中，组合物的δ 13C分布小 于-35%。或小于-40%。。在其他情况下，组合物的辛烷值为85-120。仍在其他情况下，组合 物的辛烷值大于90。本文还描述的是包括组合物和燃料成分的燃料产品，所述组合物包括含有氢和碳 原子的分子，其中所述氢和碳原子为所述组合物重量的至少80%，并且其中所述组合物的 δ 13C分布小于-32%。。在一些情况下，燃料成分是调合燃料，其可以是矿物燃料、燃料调合 的混合物、汽油、柴油、乙醇、喷气式发动机燃料或其任何组合。仍在另外的情况下，调合燃 料具有大于-32%。的δ 13C分布。对于本文描述的一些燃料产品来说，燃料成分是燃料添加 剂，其可以是ΜΤΒΕ、抗氧化剂、抗静电剂、缓蚀剂和它们的任何组合。在一些情况下，组合物 成分进一步包括异戊二烯单元。在另一情况下，氢和碳原子为组合物成分重量的至少90%。 仍在另外的情况下，氢和碳原子为组合物成分重量的至少95%或99%。而在另外的情况 下，氢和碳原子为组合物成分重量的100%。对于一些燃料产品来说，组合物成分是萜。在 一些实施方式中，组合物成分为液体。在另外的情况下，组合物不是脂肪酸或脂肪酸酯。在 另一情况下，组合物不是甲烷。本公开进一步提供了产生二氧化碳的方法，其包括燃烧组合物因而产生二氧5化碳，其中所述二氧化碳具有小于_32%。的δ 13C分布。在一些情况下，二氧化碳具有小 于-35%。的δ 13C分布。在另外的情况下，二氧化碳具有小于_40%。的δ 13C分布。燃烧步 骤可以在汽油发动机、在柴油发动机或在喷气式发动机中进行。在一些实施方式中，方法进 一步包括从无维管光合生物中提取组合物。公开的方法可以进一步包括上调生物中酶的步 骤，其中所述酶的产物为所述组合物。在一些情况下，所述酶不是自然存在于生物中。本文提供的另外的方法是标记组合物的方法，其包括获得组合物的δ 13C分布的 测量；并且利用该测量标记组合物。在一些实施方式中，标记包括指示组合物的S13C分布 以及组合物的S 13C分布的测量小于-32%。。在一种情况下，组合物为可以包括燃料成分的 燃料产品。在一些方面，本文描述的方法可以进一步包括跟踪组合物的步骤。在一些情况下， 跟踪包括1)将未知组合物的碳同位素分布与测量进行比较；2)确定组合物的位置，和/ 或3)用计算机系统检测所述组合物。本公开也提供了从无维管光合生物产生燃料产品的方法，其包括培养无维管光 合生物，其中所述生物产生第一燃料产品；使所述生物与无机碳源接触；以及使来自无机 碳源的碳掺入第一燃料产品中，其中所述第一燃料产品具有小于-32%。的δ 13C分布。在一 些情况下，无机碳源包括含有13C的二氧化碳和含有12C的二氧化碳。在一些情况下，使生 物与无机碳源接触包括使生物与过量的无机碳源接触。在一些实施方式中，生物包括一个 或多个核酸，所述一个或多个核酸编码终产物为第一燃料产品的一种或多种酶。在另外的 实施方式中，核酸是异源的。第一燃料产品可以不是由生物天然产生的。在一些情况下，第 一燃料产品具有小于-32%。的δ 13C分布。在另外的情况下，第一燃料产品包括萜。矿物燃 料无机碳可以具有大于-32%。的δ 13C分布。在一些实施方式中，第一燃料产品从生物中提 取。第一燃料产品可以经历裂化。在一些情况下，本文的方法进一步包括向第一燃料产品 添加燃料成分。在一些情况下，这些方法进一步包括燃烧第一燃料产品和产生富S 13C的无 机碳。在一些情况下，该富S 13C的无机碳具有小于-32%。的δ 13C分布。本文还提供了出售碳信用额(carbon credit)的商业方法，其包括获得组合物 的S13C分布的测量；和将组合物的δ 13C分布与参照δ 13C分布进行比较；如果组合物的 δ 13C分布小于参照δ 13C分布，那么出售碳信用额给实体，其中所述实体是组合物的所有者 或使用者。在一些情况下，参照δ 13C分布为大约-32%。。该方法可以进一步包括利用测量 标记组合物。该方法可以进一步包括跟踪组合物。如本文公开的产生燃料产品的方法包括培养无维管光合生物；使所述生物与烟 道气接触；将来自所述烟道气的碳掺入燃料产品中；和从所述无维管光合生物中提取所述 燃料产品。在一些情况下，该方法进一步包括基因修饰生物的步骤。在另外的情况下，燃料 产品不是自然存在于生物中。燃料产品可以包括含有氢和碳原子的分子，其中所述氢和碳 原子为该产物重量的至少90%，并且其中组合物的δ 13C分布为小于-32%。。在一些情况 下，方法包括精炼燃料产品的步骤。在一种情况下，精炼包括选自下述的至少一种方法加 氢裂解、催化裂化、蒸汽裂解、裂化、分馏、蒸馏、加氢处理和其任何组合。附图简述本专利技术的许多新特征在所附的权利要求中具体阐明。参考下面提出说明性实施方 式——其中使用了许多本专利技术的原理——的详细描述，和附图，将使本专利技术的示例性特征和益处得到更好的理解，在附图中附图说明图1是核酸构建物的图示。图2示出了用苧烯合酶转化的莱茵衣藻(C. reinhardtii)的蛋白质印迹分析。图3示出了用苧烯合酶转化的莱茵衣藻的气相色谱_质谱分析。图4示出了用FPP合酶和倍半萜合酶转化的莱茵衣藻的蛋白质印迹分析。图5总结了测量各种样品化合物——包括农作物植物、气体样品、原油以及藻类样 品的S 13C分布的实验结果。专利技术详述I.产品本文公开的是涉及利用光合生物制造产品的组合物和方法。产品的实例包括但不 限于，燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物，其包括：包含氢和碳原子的分子，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的至少８０％，并且其中所述组合物的δ↑［１３］Ｃ分布为小于－３２‰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-11 60/971418;US 2007-9-11 60/971412;US 2组合物，其包括包含氢和碳原子的分子，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的至少80％，并且其中所述组合物的δ13C分布为小于-32‰。2.权利要求1所述的组合物，其包括异戊二烯单元。3.权利要求1所述的组合物，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的至少90%。4.权利要求1所述的组合物，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的至少95%。5.权利要求1所述的组合物，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的至少99%。6.权利要求3所述的组合物，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的100%。7.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物为液体。8.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物为燃料添加剂。9.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物为燃料产品。10.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物为萜或类萜。11.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物不是脂肪酸。12.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物不是脂肪酸酯。13.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的δ13C分布为小于-35%。。14.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的δ13C分布为小于-40%。。15.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物具有85-120的辛烷值。16.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物具有大于90的辛烷值。17.燃料产品，其包括a.组合物，其包括包含氢和碳原子的分子，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重 量的至少80%，并且其中所述组合物的δ 13C分布为小于-32%。；和b.燃料成分。18.权利要求17所述的燃料产品，其中所述燃料成分为选自下述的调合燃料矿物燃 料、用于燃料调合的混合物、汽油、柴油、乙醇、喷气式发动机燃料和其任何组合。19.权利要求18所述的燃料产品，其中所述调合燃料具有大于-32%。的δ13C分布。20.权利要求17所述的燃料产品，其中所述燃料成分是选自下述的燃料添加剂ΜΤΒΕ、 抗氧化剂、抗静电剂、缓蚀剂和它们的任何组合。21.权利要求17所述的燃料产品，其中所述组合物包括异戊二烯单元。22.权利要求17所述的组合物，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的至少 90%。23.权利要求17所述的燃料产品，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的至少 95%。24.权利要求17所述的燃料产品，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的至少 99%。25.权利要求22所述的燃料产品，其中所述氢和碳原子为所述组合物的重量的100%。26.权利要求17所述的燃料产品，其中所述组合物为萜或类萜。27.权利要求17所述的燃料产品，其中所述组合物为液体。28.权利要求17所述的燃料产品，其中所述组合物不是脂肪酸。29.权利要求17所述的燃料产品，其中所述组合物不是脂肪酸酯。30.产生二氧化碳的方法，其包括燃烧组合物从而产生二氧化碳，其中所述二氧化碳具有小于-32%。的δ 13C分布。31.权利要求30所述的方法，其中所述二氧化碳具有小于-35%。的δ13C分布。32.权利要求30所述的方法，其中所述二氧化碳具有小于-40%。的δ13C分布。33.权利要求30所述的方法，其中所述燃烧在汽油发动机中进行。34.权利要求30所述的方法，其中所述燃烧在柴油发动机中进行。35.权利要求30所述的方法，其中所述燃烧在喷气式发动机中进行。36.权利要求30所述的方法，进一步包括从无维管光合生物提取所述组合物。37.权利要求36所述的方法，进一步包括上调所述生物中的酶，其中所述酶的产物是 所述组合物。38.权利要求37所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J派尔，A阿拉瓦尼斯，
申请(专利权)人：蓝宝石能源公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]