用于生产发酵产物和剩余物的组合物和方法

专利名称：：用于生产发酵产物和剩余物的组合物和方法用于生产发酵产物和剩余物的组合物和方法交叉参考本申请要求享有以下专利申请的优先权2006年4月13日提交的美国临时申请60/744833、2006年5月3日提交的美国临时申请6(V797431、2006年IO月30日提交的美国临时申请60/863556、2006年5月16日提交的美国非临时申请11/383743、2006年5月16日提交的美国非临时申请11/383748和2006年5月16日提交的美国非临时申请11/383750，在这里完全引入作为参考。
背景技术：
：企业在商业方法中使用微生物以生产商业量的许多不同的有用的有机和无机化合物，包括工业化学制品和药品。由微生物产生的工业化学制品的例子包括溶剂、酸(和醋酸盐)和气体。工业生产的溶剂包括醇(例如，乙醇和丁醇)、酮(例如，丙酮)和烷炫。工业生产的酸包括，例如，乙酸(醋)、丙酮酸和乳酸。工业生产的气体包括，例如，氨、曱烷和氢气。科学家们目前正使用生物技术来生产包括酶途径的微生物，以生产微生物不能正常产生的有用的化学物质。(参见，例如,Martin等人，"Engineeringamevalonatepathwayini^c/^rZc/aco/Zforproductionofterpenoids,"NatureBiotechnology,2003,21:796.)工程师们也使用这样的方法来生产有用的具有商业价值的酶，例如，凝乳酶。在制药工业中，微生物产生抗生素和重组蛋白质。在这些方法中，培养微生物并从培养物中获得(例如，分离和移出)有用的化学物质。乙醇燃料工业正快速成长。许多联邦和州的鼓励，如清洁燃料计划，已经促进了在过去二十年里超过五倍的指数增长。在2004年，高油价、玉米丰收和有限的处理能力创造了新的市场机会，并导致了创纪录的超过34亿加仑的燃料乙醇产量。如今，乙醇代表了美国玉米的第三大市场。以此速度，燃料乙醇生产将其自身定位于农村经济发展和环境改善的不可缺少的一部分。乙醇可以通过发酵和蒸馏在诸如玉米、高粱、马铃薯、甘蔗的农作物以及玉米秆中存在的淀粉来获得。通常，通过干磨设备或湿磨设备来生产乙醇。湿磨机或"玉米精炼，，产生的主要副产品包括高果糖玉米糖浆、玉米油、麸质饲料和面筋粉。干磨方法产生的副产品包括酒糟(distillersgrain)和二氧化碳。尽管这两种类型的设备具有类似的运行成本，但是干磨设备通常更小且需要更低的初始投资，使其每加仑的资金成本低2到4倍。干磨类型的乙醇生产处理玉米的淀粉部分，占核的约60%。所有剩余的营养物一蛋白质、脂肪、矿物质和维生素一浓縮到酒糟中，酒糟是有价值的家畜饲料。重量接近56磅的一蒲式耳的玉米可以产生大约2.8加仑乙醇和18磅酒糟。酒糟可以为奶牛、肉牛、猪、家禽、宠物和水产业提供高质量的飼料配给。这种饲料是对于在家畜和家禽饲料中的玉米、大豆粉和磷酸二钩的经济的部分代替。酒糟还是一种在反刍动物食物中使用的优良、经济的饲料成分。已经预期含可溶物的干酒糟(DDGS(distillersdriedgrainswithsolubles))的产量从2002年的350万吨翻倍至2006年的超过7百万吨。酒糟的销售是乙醇工业的总收益和增长的一个重要的部分。如果干燥酒糟的销售滞后于乙醇生产的增长，那么目前的乙醇工业就会明显地受影响。作为动物饲料的酒糟的有效销售将无疑会对乙醇生产设施的效率和总收益做出贡献。当前的通过发酵生产乙醇的方案还远远没有进行最优化。尽管已经进行了提高乙醇产量的努力，但很少对提高发酵剩余物(包括对动物饲料市场的明显的一部分作出贡献的酒糟)的价值输出进行研究。因此，仍然大量需要为增加发酵设施的J介值输出而设计的组合物和方法。理想的发酵方案将保持高的乙醇,量，并且同时产生具有更高商业价值的发酵剩余物。本发明满足了这种需要，并且还提供了相应的优势。13发明概述本发明提供了修饰的微生物和使用这些微生物的方法，这些微生物在发酵时，产生一种商业产品和比由未经这样修饰的微生物在发酵反应中产生的发酵剩余物具有更高商业价值的发酵剩余物。在一种实施方式中，增加的商业价值是由于剩余物中营养物的增多，使其作为动物伺料更令人满意。一方面，本发明提供了一种方法，包括(a)将含碳物质与含有遗传修饰微生物的培养物混合，该微生物在发酵过程中，产生第一产物和含有营养物的发酵剩余物，其中，发酵剩余物中的营养物的含量高于由未修饰的相应微生物在发酵过程中产生的发酵剩余物中的营养物含量；(b)在适于第一产物的商业生产的条件下和适于营养物的生产的条件下发酵该培养物；(c)从培养物中分离第一产物；和(d)生产发酵剩余物。在一种实施方式中，微生物包括含有编码一种多肽的外源性核苷酸序列和控制该外源性多肽表达的调节序列的重组表达载体，其中，该外源性多肽的表达导致了与未修饰的微生物相比，发酵剩余物的营养成分含量增加。在另一实施方式中，由微生物产生的营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质。在另外的一种实施方式中，由微生物产生的营养物选自赖氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸的必需氨基酸。在另一实施方式中，外源性序列的表达受调节序列的控制，该调节序列选自热休克基因的调节序列、毒性基因的调节序列和孢子形成基因的调节序列。在另一实施方式中，当发酵反应已经达到至少约50%完全时，外源性序列的表达被诱导。在更另外的一种实施方式中，外源性核苷酸序列的表达取决于葡萄糖浓度。在一种实施方式中，遗传修饰改变了营养物合成途径中的至少一种结构基因。在另一实施方式中，遗传修饰改变了营养物合成途径的调控。在另一实施方式中，合成途径是选自赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸的必需氨基酸的合成途径。在进一步的一种实施方式中，遗传修饰改变了营养物离开或进入微生物的转运过程。在一种实施方式中，营养物是选自赖氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸的必需氨基酸。在另一实施方式中，营养物是维生素。在另一实施方式中，维生素选自维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12、维生素C、维生素D1-D4、维生素E和维生素K。在另一实施方式中，营养物是脂质。在一种实施方式中，所述第一产物是醇。在另一实施方式中，所述醇是乙醇。在进一步的一种实施方式中，所述醇选自甲醇、丙醇和丁醇。在另外的一种实施方式中，通过蒸馏来分离醇。另一种实施方式进一步包括将醇与另一种燃料混合。在一种实施方式中，第一产物选自溶剂或气体。在另一实施方式中，第一产物是药物化合物。在另一实施方式中，含碳物质选自纤维素、木片、蔬菜、生物质、排泄物、动物废物、燕麦、小麦、玉米、大麦、蜀黍、小米、稻米、黑麦、高粱、马铃薯、甜菜、芋头、木薯、水果、水果汁和甘蔗。在另一实施方式中，发酵剩余物包括干酒糟(distiller'sdiredgrains)、干酒糟可;容4勿(distiller'sdiredsolubles)或含可'溶物的干酒糟(distiller'sdiredgrainswithsolubles)。另夕卜的实施方式进一步包括将发酵剩余物掺入到动物飼料中。在另一实施方式中，在发酵已经基本完成时产生营养物。在一种实施方式中，微生物是酵母。在另一实施方式中，酵母是酵母属(Saccharomyces)。在更另外的一种实施方式中，微生物包括酵母，碳源包括玉米淀粉或蔗糖，第一产物包括乙醇，营养物选自赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸和苏氨酸。在另一实施方式中，微生物包括梭菌(Clostridium)。在另一实施方式中，产物是丁醇或丙酮。在进一步的一种实施方式中，微生物包括梭菌，碳源包括玉米淀粉或蔗糖，第一产物包括乙醇，营养物选自赖氨酸、曱硫氨酸、色氨酸和苏氨酸。在另外的一种实施方式中，微生物选自发酵单胞菌属的种(Zymomonassp.)、大肠杆菌(E.coli)、淨奉^j犬才干菌属(Corynebacterium)、4豆诗干菌属(Brevibacterium)禾口芽孑包杆菌属的种(Bacillusssp.)。一种实施方式进一步包括将第一产物与发酵剩余物商品化。另一方面，本发明提供了一种发酵方法，包括(a)将含碳物质与包含遗传修饰微生物的培养物混合，该微生物在发酵过程中，产生第一产物和发酵剩余物，其中，发酵剩余物的价值高于通过发酵未修饰的相应微生物产生的发酵剩余物的价值；(b)在适于产生第一产物和产生具有更大价值的发酵剩余物的条件下发酵该培养物；(c)从培养物中分离第一产物；和(d)收获发酵剩余物。在一种实施方式中，发酵剩余物包括增加量的工业或药物产品。在另一实施方式中，发酵剩余物显示出改进的物理特性。在进一步的一种实施方式中，发酵剩余物显示出选自增强的粘附或增加的密度的改进的物理特性。另一方面，本发明提供了遗传修饰的微生物，该微生物在发酵过程中，产生用于商品化的第一产物和包含营养物的发酵剩余物，其中，发酵剩余物中的营养物的含量高于由未修饰的相应微生物在发酵反应中产生的发酵剩余物中的营养物含量。在一种实施方式中，遗传修饰的微生物包括含有编码一种多肽的外源性核苷酸序列和控制该外源性多肽表达的调节序列的重组表达载体，其中，该外源性多肽的表达导致了与未修饰的微生物相比，发酵剩余物的营养含量增加。在另一实施方式中，营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质。在另外一种实施方式中，营养物是至少一种驯养的动物所必需的必需氨基酸，且外源性多肽包含该必需氨基酸。在进一步的一种实施方式中，必需氨基酸选自赖氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸。在一种实施方式中，外源性序列的表达受调节序列的控制，该调节序列选自热休克基因的调节序列、毒性基因的的调节序列和孢子形成基因的调节序列。在另一种实施方式中，遗传修饰改变了营养物合成途径中的至少一种结构基因。在进一步的一种实施方式中，合成途径是驯养动物的必需氨基酸的合成途径。在一种实施方式中，遗传修饰改变了营养物合成途径的调控。在另一实施方式中，遗传修饰改变了一种结构基因，该结构基因调节含有驯养动物所必需的至少一种必需氨基酸的肽的合成。在进一步的一种实施方式中，遗传修饰改变了营养物离开或进入微生物的转运过程。在另一实施方式中，当发酵反应已经达到了至少约50%完全时，外源性序列的表达被诱导。在另一实施方式中，至少约50%完全由葡萄糖含量降至低于开始发酵反应之前发酵反应混合物中存在的起始葡萄糖含量的约50%所证明。在进一步的一种实施方式中，外源性核苷酸序列的表达取决于葡萄糖浓度。在一种实施方式中，营养物是至少一种驯养动物所必需的必需氨基酸。在另一实施方式中，必需氨基酸选自赖氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸。在另外的一种实施方式中，营养物是维生素。在进一步的一种实施方式中，维生素选自维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12、维生素C、维生素D1-D4、维生素E和维生素K。在另一实施方式中，所述商业产品是醇。在另一实施方式中，所述醇是乙醇。在进一步的一种实施方式中，所述商业产品选自溶剂或气体。在另一实施方式中，所述商业产品是药物化合物。在另一实施方式中，营养物是脂质。在进一步的一种实施方式中，所述醇选自曱醇、丙醇和丁醇。在一种实施方式中，微生物是酵母。在另一实施方式中，该酵母属于酵母属(Saccharomyces)。在另外的一种实施方式中，微生物是梭菌。在进一步的一种实施方式中，微生物选自发酵单胞菌、大肠杆菌、棒状杆菌、短杆菌和杆状菌。另一方面，本发明提供了发酵培养物，其包含(a)—种遗传修饰的微生物，该微生物在发酵反应中，产生用于商业化的第一产物和包含营养物的发酵剩余物，其中，发酵剩余物中的营养物的含量高于未修饰的相应微生物在发酵反应中产生的发酵剩余物中的营养物含量；和(b)包含用于产生营养物的碳源的发酵培养基，其中，所述培养物产生产物。在一种实施方式中，营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质。在另一实施方式中，碳源选自纤维素、木片、蔬菜、生物质、排泄物、动物废物、燕麦、小麦、玉米、大麦、蜀黍、小米、稻米、黑麦、高粱、马铃薯、甜菜、芋头、木薯、水果、水果汁和甘蔗。在另一实施方式中，第一产物是醇。在进一步的一种实施方式中，所述醇是乙醇。在另外的一种实施方式中，所述醇选自曱醇、丙醇和丁醇。在一种实施方式中，第一产物是药物化合物。在另一实施方式中，第一产物选自溶剂或气体。在另一实施方式中，微生物是酵母。在另一实施方式中，该酵母属于酵母属。在进一步的一种实施方式中，微生物是梭菌。在另外的一种实施方式中，微生物选自发酵单胞菌、大肠杆菌、棒状杆菌、短一干菌禾口牙干一犬菌。在一种实施方式中，体积是至少IOO升。在另一实施方式中，微生物包括酵母，碳源包括玉米淀粉或蔗糖，第一产物包括乙醇，营养物选自赖氨酸、曱硫氨酸、色氨酸和苏氨酸。在另外的一种实施方式中，微生物包括梭菌，碳源包括玉米淀粉或蔗糖，第一产物包括乙醇，营养物选自赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸和苏氨酸。另一方面，本发明包括一种表达载体，该表达载体含有编码一种包含驯养动物所必需的至少一种必需氨基酸的多肽的外源性序列，其中，当产生醇或烷烃的发酵反应已经达到至少约50%完全时，该外源性序列的表达被诱导。在一种实施方式中，外源性序列的表达受调节序列的控制，该调节序列选自葡萄糖抑制基因操纵子、热休克基因的调节序列、毒性基因的的调节序列、孢子形成基因的调节序列。在另一实施方式中，多肽包含的至少约5%的氨基酸残基是驯养动物所必需的必需氨基酸。另一方面，本发明提供了遗传修饰的微生物的商业发酵过程产生发酵过程产生的发酵剩余物相比具有更大量的营养物。在一种实施方式中，发酵剩余物包括干酒糟。在另一实施方式中，发酵剩余物包括干酒糟可溶物。在进一步的一种实施方式中，发酵剩余物包括含可溶物的干酒糟。在一种实施方式中，发酵剩余物包括遗传修饰的微生物。在另一实施方式中，发酵剩余物包括选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质的营养物。在进一步的一种实施方式中，发酵过程产生了待分离的工业化学制品。在一种实施方式中，营养物是选自赖氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和精氨酸的必需氨基酸。在另一实施方式中，必需氨基酸包含在发酵过程中使用的微生物产生的异源性多肽中。在进一步的一种实施方式中，异源性多肽包含至少约5%的作为氨基酸残基的必需氨基酸。在另外的一种实施方式中，必需氨基酸以超过发酵剩余物干重的约3%的量存在。在另一实施方式中，用香料补充发酵剩余物。在另一实施方式中，发酵剩余物与说明书一起包装用作动物祠料。在进一步的一种实施方式中，发酵剩余物与说明书一起包装用作食物补充剂。在另外的一种实施方式中，完全动物饲料包含按重量计至少约15%的发酵剩余物。在一种实施方式中，完全动物饲料包含由遗传修饰的微生物的商业发酵过程产生的发酵剩余物，所述发酵剩余物比未经这样遗传修饰的微生物的商业发酵过程产生的发酵剩余物含有更大量的营养物。在另一实施方式中，完全动物饲料包含遗传修饰的微生物。在进一步的一种实施方式中，完全动物伺料包含对于目标动物来说美味的香料。在另外的一种实施方式中，营养物是选自赖氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和精氨酸的必需氨基酸。在另一实施方式中，必需氨基酸包含在由发酵反应中所用的微生物产生的异源性多肽中。另一方面，本发明提供了一种商业方法，包括(a)发酵包含遗传修饰的微生物和碳源的培养物以产生第一产物，从培养物中分离第一产物，并收获发酵剩余物，其中，该发酵剩余物比通过发酵未经修饰的相应微生物产生的发酵剩余物具有更高的商业价值；和(b)交易或销售第一产物和发酵剩余物。在一种实施方式中，发酵剩余物比通过在发酵反应中培养未修饰的相应微生物产生的发酵剩余物具有提高的量的营养物。在另一实施方式中，营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质。在另一实施方式中，发酵剩余物具有改进的物理特性。在另外的一种实施方式中，发酵剩余物具有增加量的工业或药物化合物。在进一步的一种实施方式中，微生物是酵母。在另外的一种实施方式中，微生物是梭菌。在另一实施方式中，碳源包括玉米淀粉或蔗糖。在进一步的一种实施方式中，第一产物是选自乙醇、甲醇、丙醇和丁醇的醇。在另一实施方式中，第一产物是生物燃料，且该方法进一步包括将该生物燃料与另一种燃料混合用于商业化。在一种实施方式中，营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、20必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质。在另一实施方式中，发酵剩余物包括干酒糟、干酒糟可溶物或含可溶物的千酒糟。另一种实施方式包括将发酵剩余物与其它营养物混合以产生用于驯养动物的完全饲料。在其它方面，本发明提供了包括将发酵剩余物与营养物组合的方法和包含用外源性营养物补充的发酵剩余物的组合物。本发明也包括本文所述的组合物和方法的变化和所有组合。参考引用本说明书中提到的所有出版物和专利申请都引入本文作为参考，如同每一单独出版物或专利申请具体且单独地引入作为参考。附图简要说明在说明书中包括的附图描述了本发明的许多优势和特征。可以理解，在本文的附图中标出的类似的参考数字和字符，可能指出本发明的同样的或类似的特征。本文描述的附图和特征不一定是按比例绘制的。图1是描述示例性乙醇生产过程的流程图，该乙醇生产过程导致乙醇、二氧化碳和诸如含可溶物或固体的干酒糟(DDGS)的发酵剩余物的形成。图2是用于修饰本发明发酵反应中所用的微生物的示例性遗传载体的图谱。图3A是用于在酿酒酵母(Sacc/wramj;c^cen'vWae)中表达富含赖氨酸的蛋白质的pKSl-ST:GO6205载体的载体图谱。图3B是用于在酿酒酵母内表达和分泌富含赖氨酸的蛋白质的pKS2-ST:G06205载体的载体图谱。图4A是来自pKSl-ST:G06205的表达蛋白质的序列，该蛋白质是~^^种来自月亩月莫脓毒'l"生黄才干菌(尸/avo6a"ehwmmemVzgc^ep"'cww)的富含赖氨酸的特异性内肽酶。图4B是来自pKS2-ST:GO6205的表达蛋白质的序列，该蛋白质是一种来自脑膜脓毒性黄杆菌、含有SUC2输出信号的富含赖氨酸的特异性内肽酶。图5A是酿酒酵母细胞培养物生长24小时后采集的培养上清液的SDS-PAGE凝胶图，显示由pKS2-ST:G06205编码的蛋白质表达和分泌。图5B是被转化的酿酒酵母细胞培养物生长48小时后采集的培养上清液的SDS-PAGE凝胶图，显示由pKS2-ST:G06205编码的蛋白质表达和分泌。图6是被转化的酿酒酵母细胞培养物的细胞裂解物的SDS-PAGE凝胶图，显示由pKSl-ST:G06205编码的蛋白质在细胞内表达。图7是本发明的乙醇生产发酵过程的示意图。图8是现有
技术领域：
已知的顺序发酵过程的示意图。图9是本发明的平行发酵过程的示意图。图10是本发明的平行发酵过程的示意图，显示了进一步的下游处理。图11是本发明的平行发酵过程的示意图，显示了在平行发酵之前的预处理步骤。图12是本发明的平行发酵过程的示意图，显示了其它同时进行的处理。图13是包括3个平行发酵的本发明的平行发酵过程的示意图。图14是带有注释的网页http:〃pathwav.veastgenome.org:8555/YEAST/new-imagetvr)e=OVERVIEW&force=t。它显示了酵母中的酶途径并特别确定了几个。该网站包含对于沿该途径的特定酶的4连才妻。发明详述尽管本文已说明并描述了本发明优选的实施方式，但这样的实施方式只是示例性地提供，这对于本领域的技术人员是显而易见的。在不背离本发明的情况下，目前，本领域的技术人员可以进行许多变更、改变和取代。应该理解，对于本文描述的本发明实施方式的各种替代方案可在本发明的实施中采用。术语"动物"指属于动物界的任一生物体，包括但不限于乌类(例如，家禽)、哺乳动物(例如，牛、猪、山羊、绵羊、猫、狗、小鼠和马)和昆虫(例如，蚕)，以及用于水产业的动物，例如，鱼类(例如，鳟鱼和鲑鱼)、软体动物(例如，蛤)和曱壳类动物(例如，龙虫下和小奸)。本文所用的术语"发酵剩余物"指直接由发酵反应产生的任何残留物质。在某些例子中，发酵剩余物含有修饰的微生物使其比缺乏这样修饰的微生物的发酵剩余物具有提高的营养含量。发酵剩余物可能含有来自发酵液的一种或多种合适的成分。例如，发酵剩余物可能含有来自发酵液的溶解的和/或悬浮的成分。悬浮的成分可能包括未溶解的可溶性成分(例如，溶液,皮一种或多种成分过^1:包和时)和/或发酵液中存在的不溶物质。发酵剩余物可能包括发酵结束时存在的基本上全部的干燥固体(例如，通过喷雾干燥发酵液和由发酵产生的生物质)或其中的一部分。发酵剩余物可能包括发酵产生的粗发酵产物，其中，修饰的微生物可以被分级分离和/或部分纯化以提高该材料的营养含量。发酵剩余物包括完全的剩余物和完全剩余物中的部分，例如，千燥固体(例如，酒糟)、干燥可溶物和含有干燥可溶物的干燥固体(例如，酒糟)。术语"发酵培养物"指培养基中包含的微生物，该培养基中包含足够微生物生长的物质，例如，水和营养物。术语"商业产品，，指用于商业化的产品，例如，用于最终销售的产口口o术语"商业发酵过程"指一种发酵过程，其中，培养微生物以产生如化合物的产品，该产品从发酵培养物中分离用于商业化，剩下发酵剩余物。本文所用的"脂肪酸"指脂肪族或芳香族的一元羧酸。本文所用的"脂质"指脂肪或油类，包括但不限于脂肪酸的甘油酯以及相关的磷脂、甾醇、醇、碳水化合物、酮和相关化合物。本文所用的"营养物，，指具有营养价值的任何物质。它可以是动物饲料或人类食物补充剂的一部分。示例性的营养物包括但不限于脂肪、脂肪酸、脂质(如磷脂)、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质(如铁、铜、锌、锰、钴、碘、硒、钼、镍、氟、钒、锡和硅)。营养物可以由发酵液中的修饰的樣么生物分泌或包含在微生物内(例如，在微生物的包涵体中)。"异源性多肽"或"异源性蛋白质"指源自(即，获自)在基因型上与相比较的其余实体明显不同的实体，或者其在遗传学上不清楚但与天然的未修饰的环境或微生物相比产生异常高或低的浓度。本文所用的"不饱和脂肪酸"指具有1-3个双键的脂肪酸，"高度不饱和脂肪酸"指具有4个或更多双键的脂肪酸。"完全动物饲料"指不需要进一步补充营养的动物饲料。增加发酵剩余物的商业价值的特征包括，例如，提高的作为动物饲料的满意度和提高的在工业或药理学方法中的效用。增加作为动物饲料的价值的特征包括，例如，营养物的增加和改善的物理特性。一种提高的物理特性是增强的粘附，这使得该材料更容易制成小丸。例如，这可由树胶或蜡来实现。另一种提高的物理特性是增加的密度。这可由分解糠的纤维素酶的产生来获得。在工业方法中增加剩余物的价值的一个例子是用于如聚乳酸的塑料的聚合物的生产。在药理学方法中增加剩余物的价值的一个例子是例如抗生素的药物产品的生产。I.发酵过程本文所用的"发酵"指培养微生物的过程。发酵可以是厌氧的(缺乏氧气)，也可以是需氧的(充氧的)。在需氧条件下，诸如酵母细胞的微生物可以将糖分解为诸如C02和H20的终产物。在厌氧条件下，酵母细胞利用替代途径产生C02和乙醇。本发明的发酵反应优选厌氧条件，即，部分或完全缺乏氧气。发酵也可以指微生物在生长培养基上的大量生长，其中，需氧和厌氧代谢没有区别。发酵可以包括微生物的多个菌林或多个种的同时生长。本发明也包括曱烷发酵。曱烷发酵可以在厌氧条件下将所有类型的聚合材料转变成甲烷和二氧化碳。这可由在下面的环境中将聚合物连续生物化学分解成为曱烷和二氧化碳而实现，在这样的环境中，包括发酵微生物(产酸菌)、产生氬气、形成醋酸盐的微生物(产乙酸菌)和产生曱烷的微生物(产曱烷菌)的各种微生物和谐生长并产生还原的终产物。曱烷发酵是在各组微生物之间的一系列代谢相互作用的结果。微生物分泌裂解聚合材料和水解聚合物和片段成为如葡萄糖和氨基酸的单体的酶，单体进一步转化为具有更高挥发性的脂肪酸、H2和乙酸。在第二阶段中，产生氩气的产乙酸菌将产生的具有较高挥发性的脂肪酸例如丙酸和丁酸转变为H2、C02和乙酸。最后，第三组产曱烷细菌将H2、C02和乙酸盐转变为CH4和C02。诸如脂质、蛋白质和碳水化合物的聚合材料首先被微生物分泌的细胞外水解酶水解。水解酶(脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶等)可以水解其各自的聚合物成为较小的分子，主要是单体单元，其然后可被微生物消化。诸如脂肪酶的酶可以将脂质转变为长链脂肪酸。梭菌(Clostridia)和球菌(micrococci)是细胞外脂肪酶生产菌的例子。蛋白质一般可被由拟杆菌(Bacteroides)、丁酸弧菌(Butyrivibrio)、梭菌、梭杆菌(Fusobacterium)、月形单胞菌(Selenomonas)和链球菌分泌的蛋白酶水解为氨基酸。产生的氨基酸然后降解为诸如乙酸、丙酸和丁酸的脂肪酸，并降解为氨，如同在梭菌、消化球菌(Peptococcus)、月形单胞菌、弯曲杆菌(Campylobacter)和拟杆菌中发现的那样。诸如纤维素、淀粉和果胶的多糖可以被纤维素酶、淀粉酶和果胶酶水解。大部分厌氧菌通过Emden-Meyerhof-Parnas途径(EMP)经历己酶代谢，该途径产生作为中间体的丙酮酸和NADH。这样产生的丙酮酸和NADH然后可以被随微生物种类变化的其它酶活性转化为诸如乳酸盐、丙酸盐、乙酸盐和乙醇的发酵终产物。因此，在水解和酸化中，由微生物降解生物聚合物产生的糖、氨类变化的其它酶活性代谢为诸如乳酸盐、丙酸盐、乙酸盐、二氧化碳和乙醇的发酵终产物。诸如甲烷八叠球菌(Methanosarcinaspp.)和甲烷丝菌(Methanothrixspp.)的产曱烷菌也是厌氧消化中的甲烷生产菌。尽管乙酸盐和H2/C02是在自然环境中可以获得的主要底物，但曱酸盐、甲醇、甲胺和CO也可以转化为CH4。图1是乙醇生产过程的流程图，该乙醇生产过程导致产生了本发明的发酵剩余物，包括但不限于含有可溶物或固体的干酒糟(DDGS)。许多饲料产品可由乙醇生产过程产生，如图所示，乙醇生产过程通常利用玉米作为起始原料，但是应该理解，诸如其它谷物产物的其它碳水化合物或淀粉源也可以加入本发明中。A.碳源本发明的发酵过程可通过向微生物提供能够供其生长的碳源来进行。在某些实施方式中，微生物将碳从这些碳源导向至产生工业化学制品的酶途径中。例如，酵母通过糖酵解途径将葡萄糖转化为乙醇。有多种碳源可用于本发明的发酵过程中。在一种实施方式中，碳源是生物质，即，植物材料。用于大多数商业乙醇生产的原材料包括农作物或农作物衍生物，包括谷物和水果。材料可以是完整的或经过如磨或碾的处理。例如，碳源可以包括玉米、小麦、蜀黍、燕麦、大麦、稻米、黑麦、高粱、马铃薯、乳清、甜菜、芋头、木薯、水果、水果汁和甘嚴。本发明的发酵过程所用的碳源可以是天然的、化学修饰的或遗传修饰的。可以由本发明的修饰的微生物发酵的碳源包括但不限于玉米、油菜、紫花苜蓿、稻米、黑麦、高粱、向日葵、小麦、大豆、烟草、马铃薯、花生、棉花、甘薯、木薯、咖啡、椰子、柑橘类果树、可可、茶、诸如香蕉、无花果、凤梨、番石榴、芒果的水果、燕麦、大麦、蔬菜、观赏植物和针叶树。优选的碳源是例如谷类、豆类、玉米、小麦、蜀黍、燕麦、苋菜、稻米、高粱、小米、木薯、大麦、豌豆、木薯粉、芋头、马铃薯的作物和其它根、块茎或种子作物。诸如26玉米秸秆、稻草和肥料等的农业废物形式的生物质，和诸如柳枝粟或白杨树、柳树的生物质作物，甚至诸如报纸的城市废弃物，都可以转化成醇。碳源可以包括任何合适的碳源，诸如木头、废纸、肥料、干酪乳清、糖蜜、甜菜或甘蔗。这种碳源也可以包括未水解的玉米糖浆或玉米淀粉，这是便宜的碳源。碳源可以包括用于诸如产乙酸菌和产曱烷菌的厌氧性生物以及用于光合作用微生物的二氧化碳。优选的用于发酵的含碳起始材料是玉米，尤其是玉米淀粉。玉米中大约2/3是淀粉，淀粉在发酵和蒸馏过程中转化为乙醇和二氧化碳。剩余的营养物或发酵剩余物可以产生可用于饲料产品的浓缩的酒糟或可溶物，如DDGS。一舶:地，该过程包括玉米干磨或碾石f的起始准备步骤。处理过的玉米然后在糖化步骤中经过水解并加入酶以分解主要的淀粉成分。接下来的发酵步骤是在加入按照本发明的一种实施方式提供的修饰的微生物(例如，酵母)后进行发酵步骤，以产生诸如二氧化碳的气体产物。进行发酵以产生可从发酵液中蒸馏出的乙醇。然后干燥发酵培养基的剩余物以产生发酵剩余物，包括DDGS。这一步骤通常包括通过离心法进行的固体/液体分离过程，其中，可以收集固相成分。可以采用包括过滤和喷雾干燥技术在内的其它方法实现这样的分离。在与将要干燥为发酵剩余物的固相成分混合之前，液相成分可以经过进一步的蒸发步骤，该步骤可以浓缩诸如糖、甘油和氨基酸的可溶性副产物。可以理解，本发明的组合物可以应用于基于干磨的新的或已经存在的乙醇植物，以提供也产生增值的发酵剩余物的综合乙醇生产过程。优选的根据本发明生产的发酵剩余物比常规的发酵剩余物具有更高的商业价值。例如，发酵剩余物包括具有提高的氨基酸和微量营养素含量的增强的干燥固体，如DDGS。因而，可以提供一般比更深颜色的DDGS显示更高氨基酸消化性的"金黄色"DDGS产品。例如，与具有通常较低的营养价值的相对较深颜色的产物相比，可以生产根据本文优选实施方式的具有提高的赖氨酸浓度的浅颜色的DDGS。产物的颜色往往是一种评定发酵剩余物或DDGS的品质和营养消化性的重要的因素或指标。颜色在导致焦糖化的干燥和减少某些氨基酸质量的自由氨基和糖的Millard反应过程中作为遭受过热的指标。如图1所示的干磨乙醇生产过程中的基本步骤如下所述磨碎或碾碎玉米或其它谷物产物、糖化、发酵并蒸馏。例如，挑选的完整的玉米仁一般用锤式粉碎机或滚筒粉碎机磨碎或碾碎。颗粒大小会影响蒸煮水合作用和随后的酶转化。然后将磨碎或碾碎的玉米与水混合以制成糊状物，蒸煮并冷却。在该转化的起始步骤中包括酶是有用的，可以减少胶化淀粉的粘性。然后将混合物转移至糖化反应器中，保持在如104华氏度的选择的温度下，通过加入糖化酶使其中的淀粉转变为诸如葡萄糖或麦芽糖的可发酵的糖。将转化的糊状物冷却至如84华氏度的预期温度，并转入发酵反应器中，在其中利用根据本发明提供的增强酵母的所选菌抹将可发酵的糖转化为二氧化碳，与诸如酵母的更传统的成分相比，本发明的酵母产生更具营养的发酵剩余物。产生的啤酒通过闪蒸以分离出二氧化碳，产生的液体转入由蒸馏柱和汽提柱组成的回收系统。将乙醇流引至分子筛，在其中使用吸附技术除通过进一步纯化初始蒸馏的乙醇以除去杂质可产生另一种产物，用于非燃料用途的约99.95%的乙醇。可以从蒸馏单元底部抽取完整的酒糟并离心，以产生湿酒糟(DWG)和稀酒糟(液体)。DWG可以以55-65%的湿度留在离心机中，并可以湿着作为牛铜料出售，或干燥后作为本发明提供的增强的发酵剩余物出售。这些剩余物包括增强的终产物，其在本文中称为干酒糟(DDG)。使用蒸馏器可以浓缩稀酒糟(液体)以形成酒糟可溶物，其可以加回去、与酒糟处理液流合并、并干燥。根据本发明的一种优选实施方式的合并产物可以作为增强的发酵剩余物或具有提高的氨基酸和微量营养物含量的含可溶物的干酒糟(DDGS)来销售。域已知的其它乙醇生产和发酵过程。本发明的乙醇生产过程的一个示例性的实施例如图7所示。本发明也包括在湿磨过程中进行的发酵。湿磨过程包括在发酵之前进行处理从而为发酵过程产生更纯的输入物。例如，对于玉米，使用湿磨过程来除去细菌、纤维和麸质，留下用于发酵的淀粉浆。湿磨过程的一个优势在于使得在发酵末期回收酵母并在随后的发酵中使用这种酵母成为可能。另外，由于酵母浓度高，可以快速开始该过程，并且高的酵母浓度可以帮助防止不想要的生物体繁殖。本发明的一种实施方式是一种分别发酵物质并将发酵的物质混合以获得提高的发酵产量的方法。在这样的混合之后，可以进行进一步的处理，包括另外的发酵。在历史上，发酵是在单一阶段的发酵中进行的，并且在某些情况下，发酵可以在多种条件下相继进行。多阶段发酵提高了在例如厌氧和需氧的多种条件下产生不同发酵产物的能力。常规发酵只通过相继发酵步骤来进行。例如，在啤酒生产中，在单一阶段或分多个步骤将麦芽和啤酒花一起发酵。通常，在初期发酵后，除去某些发酵产物，并将剩余物进行额外的发酵过程。在额外的发酵步骤之后，啤酒获得了预期的特性并可以装瓶。在酿酒工业中，使用发酵来将糖转化为醇。也可以只是相继进行。在初期发酵后，除去某些发酵产物，并将剩余物进行额外的发酵过程。通常发酵多于一种物质。例如，在苹果乳酸发酵中通常釆用二次发酵以将苹果酸发酵为乳酸。在燃料乙醇工业中，常见的惯例是进行单一发酵来将存在的碳水化合物转化为乙醇。这样的过程如图8所示。这一步骤将超过90%的可用的淀粉转化为诸如乙醇和二氧化碳的产物。已知在该工业中，酵母可以在一定条件下在"种子"罐中快速生长以获得高的生物量、高的甾醇含量和/或高的酵母细胞数目。这些"种子"发酵然后为随后的乙醇发酵过程供料。在顺序发酵罐中的连续发酵是单一的发酵过程，且获得与在单一罐中的单一发酵同样的发酵结果。考虑进行额外的发酵以进一步发酵剩余的化合物。发酵过程。不同的发酵副产物然后可以合并以进行进一步的处理，如提取、蒸馏、额外的发酵、脱水或千燥。本发明的一种实施方式是一种发酵过程，其中至少分别进行两种不同的发酵并将其合并以在总的发酵过程中产生改进。发酵可以是同时的或不同时的。发酵实践可能需要这些发酵不具有同样的持续时间。一种或多种发酵可以是连续发酵。平行发酵或者在方法上或者在组成上不同地进行。这些不同包括以下的一种或多种需氧、厌氧、高速生长、低速生长、高生物量、低生物量、去抑制的基因表达、抑制的基因表达、真核生物、原核生物、低代谢、高代谢。平行发酵的培养基也可以是不同的，例如，包括改变多种以下性质浓度、组成、pH、微量营养物、粘性、发酵方法、接种速度、温度、搅拌、流动、悬浮、压力或不同的发酵时间。本发明的一种实施方式是使用不同的条件以获得不同时进行的发酵，不同的平行发酵具有一种或多种以下特性较快/较慢、连续的/非连续的、连续的/分批的、分批的/分批的、对于快速生长的发酵使用小的发酵设施、对于慢速生长的发酵使用大的发酵设施。本发明的平行发酵可以产生在单一阶段或连续发酵中难以产生或不经济地产生的产物。例如，酵母(酿酒酵母)在氧气的存在下比不存在氧气时更快速地生长。因此，如果需要含有高比例的酵母的产物，则进行平行发酵是有利的，其中，需氧地进行一个发酵以产生高产量的酵母生物质，而厌氧地进行平行发酵以产生高浓度的厌氧产物，例如乙醇。这在图9中示意性地阐明。这一方法能够获得想要的结果，含有发酵剩余物的高含量的酵母和同时产生乙醇。本发明的平行发酵也允许在另外的生产产物的处理之前，将两个发酵流合并。图IO显示概括的这种过程。处理l是第三发酵步骤，除去不能被酿酒酵母发酵的剩余的化合物。图11阐明了本发明的一个过程，该过程允许将原材料预处理进入不同的流程。该过程能够通过直接纤维转化或由诸如Hypocreajecorina的纤维发酵微生物的发酵来发酵玉米仁的玉米纤维。一种优选的实施方式是利用纤维素酶来将纤维素转化为葡萄糖。然后通过普通酵母发酵葡萄糖。理想的是在不同条件下进行这种发酵使得纤维素能够快速转化为葡萄糖。淀粉可以在发酵2中发酵为乙醇，合并产物用于进一步的处理。本发明的另一种优选的实施方式如图12所示，其说明一种更复杂的分级分离流程。加强的分级分离后是加强的处理。如同其它的实施方式一样，发酵l可以是需氧的，而发酵2可以是厌氧的。处理1可以是浓缩发酵液以产生乙醇，处理2可以包括干燥、蒸发和将脂肪酸转变为生物柴油。本发明的另一实施方式是如图13所示的3个平行发酵。一种优选的实施方式中，第一发酵是淀粉的需氧发酵，第二发酵是淀粉的厌氧发酵，而第三发酵是纤维素向乙醇的转化，或可以是油向生物柴油的转化。平行发酵方法的另一个优势是能够不同时地进行发酵。通过分离发酵过程，每一发酵可以在最佳条件下进行。尤其是，快速发酵可以在为快速生长定制的分隔的设施中进行。这些设施包括较小的罐、更好的温度调节(冷却)、提高的营养物定量给料和用于改善的生长、进料和代谢物交换的加强的液流。本发明的平行发酵过程可以用于改善产物，例如，用分开的发酵设施进行不同条件的发酵在现代生物燃料生产中具有高效用。分开发酵过程能够实现以下条件的发酵不同的氧水平、不同的营养物组成、不同的基因表达水平、不同的pH、不同的培养基、不同的温度、不同的生长模式、用于不同的副产物生产、用于不同的生长速率和水平和用于不同的生物体。在本发明的另一种实施方式中，采用酵母对玉米淀粉或玉米粉进行厌氧发酵，以在具有有限的生物量生长、使得细胞在46-48小时内变成两倍或四倍的条件下，产生代谢副产物。平行进行的分开的发酵可以在不同的条件下进行。例如，一种不同的酵母菌抹可以在具有另外的营养物从而支持需氧生长至高生物质产量(10%的生物量)的底31物上需氧生长。第二发酵可以得益于加强的通风、加强的悬浮、不同的pH、抑制需氧细菌的另外的抗生素和加强的冷却。该发酵可能需要72小时来完成，因为生长特征不同，生物质生长限制较高，并且诸如乙醇的代谢副产物导致的生长抑制减少。将发酵分成分开的过程能够提高产量和发酵产物的价值。n.动物饲泮牛本发明的另一方面涉及具有提高浓度的营养物的完全动物伺料，所述营养物包括修饰的微生物，其特征在于提高浓度的营养物，例如但不限于脂肪、脂肪酸、脂质(例如磷脂)、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和诸如铁、铜、锌、锰、钴、碘、硒、钼、镍、氟、钒、锡和硅的痕量矿物质。A.发酵剩余物在本发明的发酵过程中，碳源可以被修饰的微生物水解为其构成糖从而产生乙醇和其它的气体产物。气体产物包括二氧化碳，而醇包括乙醇。在该发酵反应后获得的发酵剩余物一般具有更高的商业价值。一方面，该发酵剩余物含有比缺乏修饰的微生物的剩余物具有增强的营养物含量的修饰的微生物。修饰的微生物可以在发酵系统、发酵液和/或发酵生物质中存在。发酵液和/或发酵生物质可以被干燥(例如，喷雾干燥)，以产生具有提高的营养成分含量的发酵剩余物。例如，在发酵过程之后回收的用过的干燥固体依照本发明进行增强，以提供改进的DDG或DDGS(—般被称为含有可溶物的干酒糟)。这些发酵剩余物一般是无毒的、可生物降解的、易于使用的、便宜的和富含营养的。微生物和发酵条件的选择对于生产用作饲料或营养补充物的低毒或无毒的发酵剩余物是重要的。尽管葡萄糖是水解谷物淀粉产生的主要的糖，但通常不是碳水化合物产生的唯一的糖。传统的干磨乙醇生产过程产生的DDG包含大量的非淀粉碳水化合物(例如，多达35%的纤维素和阿拉伯糖基木聚糖，按照中性去污剂纤维来测量，干重)，与之不同，本发明通过酶水解非淀粉碳水化合物产生的富含营养物的发酵剩余物对于非反刍动物是更美味和更易于消化的。本发明的富含营养物的发酵剩余物的组成可能不同于传统干磨乙醇生产过程产生的DDG和其它酒糟副产物，后者是通过在不使用本发明的修饰微生物的情况下发酵在完整的、磨碎的玉米中存在的淀粉而获得的。本发明的富含营养物的发酵剩余物可以具有至少约1重量％-约95重量％的营养物含量。优选地，营养物含量在至少约10-20重量％、20-30重量％、30-40重量％、40-50重量％、50-60重量％、60-70重量％和70-80重量％的范围内。可用的营养物含量取决于所要饲养的动物和食物中其它成分的含量和动物所处的生命周期的阶段。例如，肉牛比奶牛需要较少的组氨酸。适用于饲养动物的营养物含量的选择对于本领域的技术人员是熟知的。可以将发酵剩余物制备为喷雾干燥的生物质产物。任选地，可以通过诸如离心、过滤、分离、滗析、分离和滗析的组合、超滤或微量过滤的已知方法分离生物质。可以进一步处理生物质发酵剩余物以利于瘤胃通过(rumenbypass)。在一种实施方式中，生物质产物可以从发酵培养基中分离、喷雾干燥并任选地处理以调整瘤胃通过，并作为营养源加到飼料中。除了在含有修饰的微生物的发酵系统中产生富含营养的发酵剩余物以外，转基因植物系统也产生富含营养的发酵剩余物。产生转基因植物系统的方法是本领域内已知的。或者，在修饰的微生物宿主分泌营养成分时，可以从发酵产生的生物质中分离富含营养的发酵液，且澄清的发酵液可以(例如)以液体形式或喷雾干燥的形式用作动物饲料成分。在使用修饰的微生物的发酵反应后获得的发酵剩余物可用作动物饲料或人类食物补充剂。发酵剩余物包含至少一种具有增强的来自非动物源(例如，细菌、酵母和/或植物)的营养成分的成分。尤其，发酵剩余物富含至少一种或多种脂肪、脂肪酸、脂质(例如磷脂)、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和诸如铁、铜、锌、锰、钴、碘、硒、钼、镍、氟、钒、锡和珪的痕量矿物质。优选地，肽含有至少一种必需氨基酸。优选地，必需氨基酸被包封在用于发酵反应的所述修饰微生物中。更优选地，必需氨基酸包含在由微生物表达的异源性多肽中。需要时，异源性多肽表达并存储在合适的发酵^t生物(例如，酵母)的包涵体中。B.动物饲并+组合物一方面，本发明的改进的发酵剩余物具有高营养含量。因此，在完全动物饲料中可以使用更高百分比的发酵剩余物。在某些实施方式中，饲料组合物包含至少约15重量％的发酵剩余物。在完全动物饲料或食物中，该物质将与其它物质一起进食。取决于其它物质的营养含量和/或所喂养的动物的营养需求，改进的发酵剩余物可占饲料的15%-100%。在某些实施方式中，由于具有高营养含量，本发明的发酵剩余物可以提供较低百分比的混合物。在其它实施方式中，本发明的发酵剩余物可以占非常高的比例，例如，超过75%。在合适的实施方式中，饲料组合物包含至少约20%、至少约25%、至少约30%、至少约35%、至少约40%、至少约45%、至少约50%、至少约60%、至少约70%或至少约75%的所述发酵剩余物。一般地，饲料组合物包含至少约20重量％的发酵剩余物。更一般地，饲料组合物包含至少约15-25重量％、25-20重量％、20-25重量％、30-40重量％、40-50重量％、50-60重量％或60-70重量％的发酵剩余物。需要时，本发明的发酵剩余物可以用作唯一的饲料源，尤其用于家禽(例如，鸡、鸭和鵝)和猪。营养物也可以添加到含有发酵剩余物的饲料中。为了用于多种目的，例如牛奶生产、重量增加和动物健康的全面提高，完全动物饲料可以具有对于一种或多种必需氨基酸而言提高的氨基酸含量。由于在发酵剩余物中存在游离氨基酸和/或存在含有必需氨基酸的蛋白质或肽，完全动物饲料可以具有提高的氨基酸含量。必需氨基酸可以包括组氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸和/或色氨酸，它们可以在完全动物饲料中作为游离氨基酸存在，或作为富含选择的氨基酸的蛋白质或肽的部分存在。富含至少一种必需氨基酸的肽或蛋白质可以含有占该肽或蛋白质的总氨基酸残基的至少1%的必需氨基酸残基、占该肽或蛋白质的总氨基酸残基的至少5%的必需氨基酸残基、或占该蛋白质的总氨基酸残基的至少10%的必需氨基酸残基。通过给动物喂养营养平衡的食物，最大限度地利用了营养成分，这需要较少的饲料即可获得同等的生长速度、牛奶产量，或减少了排泄物中存在的营养物，从而降低了废物的生物负荷。具有提高的必需氨基酸含量的完全动物祠料可以具有相对于粗蛋白质重量和总氨基酸含量至少为2.0重量％的必需氨基酸含量(包括游离的必需氨基酸和在蛋白质或肽中存在的必需氨基酸)，更合适地，相对于粗蛋白质重量和总氨基酸含量至少为5.0重量％。完全动物饲料组合物包含来自修饰的微生物的其它营养物，包括不限于脂肪、脂肪酸、脂质(例如磷脂)、维生素、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质。完全动物铜料组合物可以包括完全饲料形式的组合物、浓缩形式的组合物、混合物形式的组合物和基础形式的组合物。如果组合物是完全饲料的形式，在其中从发酵剩余物中的修饰的微生物获得营养物时，营养物水平的百分比可以是约10%-约25%，更合适地为约14%-约24%;然而，如果组合物是浓缩的形式，营养物水平可以是约30%-约50%,更合适地为约32%-约48%。如果组合物是混合物的形式，组合物中的营养物水平可以是约20%-约30%,更合适地为约24%-约26%;且如果组合物是基本混合物的形式，组合物中的营养物水平可以是约55%-约65%。除非本文另外说明，以重量百分比说明百分比。如果DDGS含有高含量的单一营养物，例如，赖氨酸，它以低速率用作补充物；如果它的氨基酸和维生素(例如，维生素A和E)是平衡的，它是更完全的饲料，将以更高的速率喂养并且补充低蛋白质、低营养物的原料，例如玉米秸秆。饲料组合物可以包含具有至少约2%的必需氨基酸含量的发酵剩余物中存在的肽或粗蛋白质部分。在合适的实施方式中，肽或粗蛋白质部分可以具有至少约3%、至少约5%、至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约30%、至少约40%的必需氨基酸含量，在合适的实施方式中，至少约50%。在某些实施方式中，肽可以是100%的必需氨基酸。一般地，饲料组合物可以包含具有最高达约10%的必需氨基酸含量的发酵剩余物中存在的肽或粗蛋白质部分。更一般地，饲料组合物可以包含具有约2-10%、3.0-8.0%或4.0-6.0%的必需氨基酸含量的发酵剩余物中存在的肽或粗蛋白质部分。饲料组合物可以包含具有至少约2%的赖氨酸含量的发酵剩余物中存在的肽或粗蛋白质部分。在合适的实施方式中，肽或粗蛋白质部分可以具有至少约3%、至少约5%、至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约30%、至少约40%的赖氨酸含量，在合适的实施方式中，至少约50%。一4史地，飼料组合物可以包含具有最高达约10%的赖氨酸含量的肽或粗蛋白质部分。需要时，饲料组合物可以包含具有约2-10%、3.0-8.0%或4.0-6.0%的赖氨酸含量的肽或粗蛋白质部分。飼料组合物可以包含约1-900g/kg干燥固体的发酵剩余物中的营养物。在某些实施方式中，词料组合物中的营养物以至少约2g/kg干燥固体、5g/kg干燥固体、10g/kg干燥固体、50g/kg干燥固体、100g/kg干燥固体、200g/kg干燥固体和约300g/kg干燥固体的含量存在。在合适的实施方式中，营养物以至少约400g/kg干燥固体、至少约500g/kg干燥固体、至少约600g/kg干燥固体、至少约700g/kg干燥固体、至少约800g/kg干燥固体和/或至少约900g/kg干燥固体的含量存在。饲料组合物可以包含含量约为1-900g/kg干燥固体的必需氨基酸或在发酵剩余物中存在的含有至少一种必需氨基酸的肽。在某些实施方式中，詞料组合物中的必需氨基酸或含有至少一种必需氨基酸的肽可以以至少约2g/kg干燥固体、5g/kg千燥固体、10g/kg干燥固体、50g/kg干燥固体、100g/kg干燥固体、200g/kg干燥固体和约300g/kg干燥固体的含量存在。在合适的实施方式中，必需氨基酸或含有至少一种必需氨基酸的肽可以以至少约400g/kg干燥固体、至少约500g/kg干燥固体、至少约600g/kg干燥固体、至少约700g/kg干燥固体、至少约800g/kg干燥固体和/或至少约900g/kg干燥固体的含量存在。饲料组合物可以包含保护瘤胃的非动物来源的氨基酸源，其可以包括保护瘤胃的赖氨酸或其它必需氨基酸和/或富含保护瘤胃的氨基酸的蛋白质或肽，更优选富含必需氨基酸的蛋白质或肽。游离的必需氨基酸或富含必需氨基酸的蛋白质或肽可以通过与至少一种还原性的碳水化合物(例如，还原性的糖)反应或与至少一种脂肪酸反应保护瘤胃。合适的还原性的碳水化合物可以包括木糖、乳糖和/或葡萄糖。合适的脂肪酸可以包括诸如大豆油的至少部分氢化的植物油。保护瘤胃的氨基酸源能够在瘤胃后释放至少约40%的保护瘤胃的氨基酸。更一般地，保护瘤胃的氨基酸源能够在瘤胃后释放至少约50%、60%、70%、80%或90%的保护瘤胃的氨基酸。完全动物饲料组合物可以包含在发酵过程中形成的生物质形式的富含营养物的发酵剩余物和至少一种额外的营养成分。在另一实施例中，詞料组合物包含溶解的和悬浮的来自发酵过程中形成的发酵液的富含营养物的发酵剩余物和至少一种额外的营养成分。在进一步的一种实施方式中，饲料组合物含有包括至少一种富含必需氨基酸的蛋白质的粗蛋白质部分。可以将饲料组合物配制为在瘤胃后递送平衡改进的必需氨基酸。完全饲料形式的组合物可以包含一种或多种成分，如小麦次粉("wheatmids")、玉米、大豆粉、玉米筋粉、酒糟或含有可溶物的酒糟、盐、常量矿物质、痕量矿物质和维生素。其它可能的成分一般包括但不限于向日葵粉、麦芽和大豆皮。混合物形式的组合物可以包含小麦次粉、玉米筋粉、酒糟或含可溶物的酒糟、盐、常量矿物质、痕量矿物质和维生素。可选择的成分一般包括但不限于，玉米、大豆粉、向日葵粉、棉籽粉、麦芽和大豆皮。基础形式的组合物可以包含小麦次粉、玉米筋粉和酒糟或含可溶物的酒糟。可选4奪的成分包括但不限于，大豆粉、向日葵粉、麦芽、常量矿物质、痕量矿物质和维生37素(Messman等人，美国专利公开号2006/0039955，在本文完整引入)。修饰的微生物中的高度不饱和脂肪酸(HUFA)在暴露于氧化条件时，可以转化为不太令人满意的不饱和脂肪酸或饱和脂肪酸。但是，可以通过将诸如P-胡萝卜素、维生素E和维生素C的合成抗氧化剂或天然存在的抗氧化剂引入到飼料中来降低或防止oo-3HUFA的饱和度。诸如BHT、BHA、TBHQ或乙氧会的合成抗氧化剂，或诸如维生素E的天然抗氧化剂，可以通过将它们加入到产物中而掺到食物或饲料产品中，或可以通过在适当修饰的生物体中原位产生而掺入。以这种方式掺入的抗氧化剂的量例如取决于随后的使用需求，如产品制剂、包装方法和所需的保质期。如果该过程以使用人用等级的投入物质开始，并且在整个过程中以人类食物的质量标准来管理，则本发明的发酵剩余物或含有发酵剩佘物的完全食物也可以作为用于人类消费的营养补充物。本发明公开的发酵剩余物或完全食物具有高营养含量。诸如蛋白质和纤维的营养物与健康食物相关。可以开发在食物中应用本发明的发酵剩余物或完全食物的配方，所述食物例如是谷物、薄脆饼干、馅饼、饼干、蛋糕、皮萨饼外壳、夏季香肠、肉丸、混合饮料和任何形式的可食用食物。另一种选择是将本发明的发酵剩余物或完全食物开发为易于食用、便于分发的类似于格兰诺拉条(granolabar)的小吃或点心条(snackbar)。点心条可以包含来自谷物的蛋白质、纤维、细菌、维生素、矿物质以及诸如葡糖胺、HUFA的营养物或诸如维生素Q-10的辅因子。本发明的营养发酵剩余物也可以加入到诸如学校午餐和上门送餐服务的家庭食物计划中。包含本发明发酵剩余物的动物饲料和用于人类的食物补充物可以进一步补充想要的香料。特定香料的选择将取决于向其提供饲料的动物。可以使用天然的和人造的香料和芳香剂使得饲料更加可以接受和美味。这些补充物可以与所有的成分充分混合并且可以作为液体或干燥产物的形式使用。在动物饲料中补充的合适的香料和芳香剂包括但不限于胡芦巴、香蕉、樱桃、迷迭香、小茴香、胡萝卜、薄荷、牛至、香草、茴香、力口朗姆酒、枫、焦糖、柑橘油、丁酸乙酯、茴香脑、苹果、肉桂及其任意的天然的或人造的组合。通常，包括胡芦巴、香蕉和樱桃在内的香料对于马是非常理想的，香草、枫和茴香对于牛是非常理想的，朗姆酒、浆果和椰子对于猪是非常理想的。香料和芳香剂在不同的动物之间是可以相互交换的。类似地，多种人造的或天然的水果香料可以添加到用于人类消费的包含本发明的发酵剩余物的食物补充物中。c.保质期本发明的发酵剩余物或完全飼料的保质期一般比缺乏修饰的微生物的发酵剩余物的保质期更长。保质期取决于以下因素，例如产物的含水量、有多少空气能够通过饲料块、环境条件和防腐剂的使用。可以将防腐剂加到完全祠料中以增加保质期至数周和数月。增加保质期的其它方法包括类似于青贮处理的处理，例如与其它饲料混合并包装，用塑料覆盖或装袋。凉爽的条件、防腐剂和将饲料块隔绝空气都可延长湿的副产物的保质期。完全饲料可以储藏于仓库或青贮袋中。将湿的发酵剩余物或完全饲料干燥也可以延长产品的保质期并提高一致性和质量。本发明的完全饲料可以长时间储藏。可以通过青贮法、加入诸如有机酸的防腐剂或与诸如大豆皮的其它伺料混合来延长保质期。可以使用货品拒或大量贮存的棚屋来储藏完全祠料。III.修饰的微生物可用于本发日J优选的微生物产生用作饲料或营养补充物的低毒或无毒的发酵剩余物。优选的生物系统包括真菌、细菌和微藻系统。更优选的生物系统是真菌细胞培养物，更优选酵母细胞培养物，最优选酿酒酵母细胞培养物。真菌可以通过经典的微生物技术和基因工程技术来操作。优选的原核生物是大肠杆菌。优选的用于本发明的微藻包括小球藻属(Chlorella)和原壁菌属(Prototheca)。仅是举例说明，可以经过修饰用于本文公开的发酵过程的酵母的一些例子包括酿酒酵母、卡尔酵母(Saccharomycescarlsbergensis)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyceslactis)、乳酸酵母(Saccharomyceslactis)、马克斯克鲁维酵母(K.marxianus)或脆壁克鲁维酵母(K.fragilis)和酒香酵母属的种(Brettanomycessp,)等。仅是举例说明，可以经过修饰用于本文公开的发酵过程的细菌的一些例子包括发酵单胞菌属的种、大肠杆菌、棒状杆菌属、短杆菌属、芽孢杆菌属的种等。发酵可以是使用诸如梭菌属微生物的产乙酸菌的同型乙酸(homoacetic)发酵，例如，热醋梭菌(Clostridiumthermoaceticum)或蚁酸醋酸梭菌(Clostridiumformicoaceticum)的微生物。发酵可以是使用乳酸菌属微生物的乳酸发酵。或者，在使用双歧杆菌的初始发酵中，碳水化合物源可以转化为乳酸、乳酸盐、乙酸、乙酸盐或其混合物。修饰微生物使得修饰的微生物具有提高的营养含量。修饰的微生物可以富含营养物，仅是举例说明，如脂肪、脂肪酸、脂质(例如磷脂)、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和诸如铁、铜、锌、锰、钴、碘、硒、钼、镍、氟、钒、锡和硅的痕量矿物质。脂肪酸包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，其中，不饱和脂肪酸包括co-3高度不饱和脂肪酸。co-3高度不饱和脂肪酸的例子包括但不限于，二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸、a-亚麻酸、二十二碳六烯酸及其结合。或者，藻类或者例如-皮嚢壶菌(Thraustochytrium)、裂殖壶菌(Schizochytrium)等真菌，可以发酵碾碎的、水解的或未水解的谷物以产生co-3HUFA。这些藻类或者真菌可以用于任一类型的谷物，包括但不限于玉米、蜀黍、高粱、稻米、小麦、燕麦、黑麦和小米。这一过程进一步包括替代使用未水解的玉米糖浆或诸如酒糟(一种玉米乙醇发酵中的废产物)的农业的/发酵产物作为便宜的来源。可以通过本领域已知的任一方法，如酸水解或酶水解(Barclay,WilliamR.美国专利号5656319，完整引入本文作为参考，用于平行或顺序发酵的一种或多种微生物类型和/或菌抹)，水解谷物和废产物。非限制性的一个实例是用分泌OC淀粉酶的酵母水解淀粉，然后由酵母发酵葡萄糖成为乙醇的发酵。微生物的其它例子包括但不限于，真菌三孢布拉霉(Blakesleatrispora)、盐生杜氏藻(Dunaliellasalina)、红发夫酵母(Phaffiarhodozyma)、雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)、黄杆菌属(Flavobacterium)、冲登黄土i裒斗干菌(Agrobacteriumaurantiacum)、草生欧文氏菌(Erwiniaherbicola)或嗜夏孢欧文氏菌(Erwiniauredovora)、副3求菌属(Paracoccus)、土》裏才干菌属(Agrobacterium)和产碱菌属(Alcaligenes)等。产生有用产物的各种微生物如表A所示表A<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>克氏才炎菌(C.kluvyeri)乳酸乙醇嗜淀粉乳杆菌热纤维才灰菌(Clostridiumthermocellum)干酪乳杆菌LQRI林短乳杆菌热硫化4炎菌(氢ClostridiumT.brockiithermohydrosulfuricum)39E抹布氏热厌氧菌(Thermoanaerobiumbrockii)HTD4抹胃八叠球菌(Sarcinaventriculi)白色瘤胃球菌(Ruminococcusalbus)丁醇、丙酮-异丙醇丁醇、丙酮-异丙醇丙酮丁醇梭菌丙酮丁醇梭菌(Clostridiumacetobutylicum)丁酸梭菌丁酸梭菌(Clostridiumbutylicum)白色瘤胃^求菌需要时，可以选择适于生产美味香味的细菌或酵母的菌抹。例如，可以修饰微生物使得微生物产生一种或多种香味增强剂。香味增强剂可以源自酵母RNA。像念珠菌属(Ca"A^)的酵母可以用多达15%的RNA生长。酵母属酵母可用于产生香味活性化合物。与谷氨酸一钠联合的诸如肌苷-5'-—磷酸和鸟苷-5'-—磷酸的核苷可以用于香味改进。在某些实施方式中，经修饰后提高了发酵反应的醇或烷烃产量的微生物可以依照本发明的方法进一步修饰，以产生具有提高的营养含量的本发明的微生物。在本发明的某些实施方式中，可以修饰微生物以使得微生物产生一种或多种色素或着色剂。例如红发夫酵母(P/zq^ar/w6o^wa)的一些酵母产生一种称为奸青素(astaxanthin)的粉红色素。虾青素是42一种在龙虫下、小奸、鲑鱼和火烈鸟中发现的天然颜料。本发明的完全的酵母或完全动物饲料可以喂养笼养的鱼类或甲壳类动物，它们在其中很少获得天然颜料，从而向鲑鱼或海鲜提供特有的新鲜颜色，以提高其可销售性。同时，由酵母提供的其它营养物也有益于鱼类。A.微生物的修饰在某些实施方式中，用于发酵反应的修饰的微生物包括化学修饰或遗传修饰的微生物。优选地，用于细胞培养的细胞通过基因工程技术(例如，重组技术)、传统微生物技术或这样的技术的组合进行遗传修饰，也可以包括天然发生的遗传性变体。一些这样的技术例如在Sambrook等人，1989，MolecularCloning:ALaboratoryManual,ColdSpringHarborLabsPress.中普遍^^开。本文完整引入如上所述的Sambrook等人作为参考。本发明涉及许多方法，其中，可以使用遗传修饰创造一种微生物，该微生物在发酵过程中比修饰前的同样的微生物产生更大量的营养物。所有这些方法在遗传学和遗传工程领域是熟知的。在一种方法中，通过使用传统的诱变和选择显示预期性质的微生物来产生表明营养物产量增加的微生物。例如，Gasnet-Ramireza描述了使用传统的化学诱变技术来诱变酵母，然后选择显示赖氨酸产量增力口的酵母纟田月包。Stepanova等人("LysineOverproductionMutationsintheYeastS"cc/zaro考ce51cerev^aeAreIntroducedintoIndustrialYeastStrains,"RussianJ.Genetics,(2001)37:460-463)诱变酵母细胞以提高赖氨酸产量。追踪提高了对有毒的赖氨酸类似物的耐受性的基因和涉及调控赖氨酸产生的基因的改变。在另一种方法中，使用重组遗传学的工具来遗传修饰微生物。已经对在本发明的方法中有用的许多微生物(包括，大肠杆菌、酵母和丙酮丁醇梭菌)的完整基因组进行了测序。例如，丙酮丁醇梭菌的基因纟且可以在以下网页才戈到http:〃www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/querv.fcgidb二genome&cmd-Retrieve&dopt二Overview&listuids=14097&window=9525&begin=0。尤其，大肠杆菌和酵母的遗传学已被充分了解。酿酒酵母基因组具有一个专门的网站www.veastgenome.org。酵母中的生物化学途径已被很好地表征。许多路径的酶和编码这些酶的基因可在网上找到http:〃pathwav.veastgenome.org:8555/YEAST/new-imagetvpe=OVERVIEW&force=t。图14提供了从该网站获得的酿酒酵母代谢图的概括，标注确定了氨基酸(赖氨酸)、辅因子(FAD)、类固醇(麦角固醇)和脂质(甘油三酯)的合成路径。每一条目链接到催化反应的酶和编码该酶的基因。可用许多策略遗传修饰微生物以提高营养物的产量。这些包括，例如，向微生物中引入编码含有必需氨基酸的多肽的基因；过量表达沿营养物的合成路径的酶，抑制一种其产物可抑制营养物产生的基因，抑制营养物向细胞外的转运，增加营养物向细胞内的转运，以及将编码酶的基因引入细胞中以完成或产生酶和/或产物的合成路径。可以修饰酵母以通过(例如)过量表达沿合成路径的酶来增加营养物的产量。在Lin等人,"HeterologousproteinexpressioninthemethylotrophicyeastPichiapastoris,"FEMSMicrobiologyReviews(2000)24:45-66中描述了该方法。该方法的另一个例子是He等人("OverexpressionofasterolC-24(28)reductaseincreasesergosterolproductioninSaccharomycescerevisiae,"BiotechnologyLetters(2003)25:773-778),其中，用甾醇C24(28)还原酶基因转化的酵母细胞提高了麦角固醇的产量。Rippert等人("EngineeringPlantShikimatePathwayforProductionofTocotrienolandImprovingHerbicideResistance,"PlantPhysiol.(2004)134:92-100)证实通过用酿酒酵母的预苯酸脱氢酶基因转染烟草并过量表达该基因提高了微生素E的产量。该基因催化微生素E路径中的反应。尽管该方法用于烟草，但是该基因源自酵母。因此，同样的策略可应用于酵母以提高微生素E的产量。提高营养物的产量的另一策略是合成酶的去抑制。该策略由Dansen等人("RegulationofsterolcarrierproteingeneexpressionbytheForkheadtranscriptionfactorFOX03a,"J.LipidResearch,45:81-88，2004年1月)所证明。遗传修饰培养中的人类细胞以减少F0X03a的产生，FOX03a是一种抑制甾醇产生的甾醇载体蛋白。FOX03a活性的降低导致较少抑制甾醇产生，从而导致提高了甾醇产量。提高酵母中营养物的产量的另一策略是遗传改变细胞使其积聚营养物而非分泌营养物。该策略的一个例子是Kim等人("AroleinvacuolarargininetransportforyeastBtnlpandforhumanCLN3，theproteindefectiveinBattendisease,"PNAS(2003)100:15458-15462)，其中，作者通过敲除酵母中的一个负责将精氨酸转运至液泡的基因bntl而增加了细胞内的精氨酸的积聚。相反的策略包括增加将营养物从细胞外转运至细胞内的基因的拷贝凄史。参见,例^口,Sychrova等人，"Kineticpropertiesofyeastlysinepermeasescodedbygenesonmulti-copyvectors,"FEMSMicrobiolLett,(1993)113(1):57-61。在另一策略中，通过用氢化可的松合成路径中的许多基因转染酵母来修饰酵母以产生激素氢化可的松。(Szczbara等人，"Totalbiosynthesisofhydrocortisonefromasimplecarbonsourceinyeast,"NatureBiotechnology(2003)21:143.)遗传修饰的微生物可以包括在其中插入、删除或修饰核酸分子的微生物(即，突变；例如，通过插入、删除、取代和/或倒置核苷酸)，液中增加营养物的产量的效应。如本文所用的导致基因表达、基因功能、或基因产物(即，营养物，如由基因编码的蛋白质)的功能减弱的遗传修饰，可以指基因的失活(完全或部分)、删除、打断、阻断或下调。例如，导致基因编码的蛋白质的功能降低的该基因的遗传修饰，可以是该基因的完全删除(即，该基因不存在，从而该蛋白质也不存在)、导致该蛋白质不完全翻译或不翻译(例如，该蛋白质不表达)的基因突变、或减弱或消除该蛋白质的天然功能的基因突变(例如，表达具有降低的酶活性或没有酶活性的蛋白质)的结果。导致基因表达或功能增加的遗传修饰，可以指基因的扩增、过量产生、过量表达、激活、增强、添加或上调。用来提高基因表达的克隆基因的添加包括在复制质粒中维持克隆基因或将克隆基因整合到生产生物体的基因组中。此外，增强所需克隆基因的表达可以包括将克隆基因与自身的或异源性的转录控制元件有效连接。可以通过本领域已知的方法修饰微生物，且它们在本发明的范围内。仅是用于示例，本方法包括对营养物生物合成路径中的至少一种结构基因进行处理，任选地处理该合成路径的调控，和任选地处理营养物离开和进入微生物的转运过程。例如，微生物可以在氨基酸生物合成的特定基因中具有突变。本方法优选地包括处理至少一种结构基因以调节含有至少一种必需氨基酸的肽的合成。可以修饰所述微生物以过量产生诸如必需氨基酸、维生素、激素、蛋白质和/或脂质的营养物。需要时，一种或多种营养物的产生处于调节序列的控制下，该调节序列在发酵反应过程中以时间依赖的方式直接或间接地控制生产。优选地，调节序列直接或间接地控制生产，使得在发酵反应已经达到预期的完成百分比时，优选至少约50%完全时，更优选至少约60%完全时，更优选至少约70%-约90%完全时，甚至更优选至少约95%完全时，产生预期的营养物。当以这种方式控制时，诸如醇和气体产物的发酵产物的产率不大可能受到影响。可通过各种方式监控发酵进程。例如，当与类似的发酵比较时，或当已加入总葡萄糖的50%时，或当释放并溶解的二氧化碳的总量是类似的发酵中释放的总量的50%时，预期的发酵中至少消耗了总葡萄糖的50。/。可以证明发酵反应至少约50%完全。更特别地，葡萄糖含量减少至低于发酵反应混合物中存在的起始葡萄糖含量(即，在开始发酵反应前存在的葡萄糖水平)的约50%,或低于预期的阈值水平(例如，约100克/升发酵反应液)，可以证明发酵反应至少50%完全。或者，根据发酵已经进行的时间长度，一般是至少为类似发酵所花时间的大约一半，来确定完成程度。发酵持续时间可以为从1小时到几天不等，取决于提供的微生物和发酵起始物质的相关量。当给出微生物和起始物质的量时，本领域技术人员不需要过多的实验就可以容易地确定发酵反应的正常持续时间。在某些实施方式中，本发明包括可用于发酵反应的修饰的微生物，该樣吏生物包含编码多肽(例如，编码营养物合成^各径中的酶，或包含至少一种必需氨基酸残基)的外源性序列，其中，该外源性序列的表达受调节序列的控制。优选地，该调节序列直接或间接地抑制外源性序列的表达，直至发酵反应达到预期的完成百分比，优选至少约50%完全，更优选至少约60%完全，更优选至少约70%-约90%完全，甚至更优选至少约95%完全。在本发明中，可以采用多种合适的调节序列。在某些实施方式中，调节序列对诸如葡萄糖浓度或热或光水平的环境条件敏感。例如，如果将要包含在残余物中的化合物对于微生物是有毒的，技术人员在商品生产正常地进行或接近完成之前可能不想开始生产。非限制性的例子包括Rgtl,它是一种转录因子，只有当葡萄糖浓度降至一定水平以下时，才正常地调节己糖激酶表达(A.Palomino,肠c/，.(2005)388,697-703);或一个序歹ll，当有效连接在一起时，直至发酵达到例如至少50%完全时，其抑制外源性基因的表达；以及来自热休克基因(例如，如Nagai等人J5ac&nW.1990年5月；172(5):2710-2715描述的rpoH基因)、毒性基因和孢子形成基因的宽范围的调节序列。特别是，葡萄糖抑制操纵子的启动可能导致诱导编码所需多肽的外源性序列的表达。当发酵反应达到至少约50%完全时，葡萄糖抑制操纵子可能启动。可以通过监测发酵混合物中的葡萄糖含量或通过监测在发酵反应过程中形成的气体产物的量来监测发酵反应。如果一种多核苷酸在其天然状态或当通过本领域技术人员已知的方法处理时可以转录和/或翻译以产生多肽或其片段，则称该多核苷酸编码该多肽。该多核苷酸的反义链也被认为编码该序列。在某些实施方式中，用遗传载体诱导修饰的微生物，该遗传载体例如是含有编码包含至少一种必需氨基酸残基的多肽的外源性序列的表达载体。准备引入原核或真核宿主中的多核苷酸构建体一般包含但不总是包含被宿主识别的、含有编码所需的多肽的预期多核苷酸片段的复制系统(即，载体)，而且，优选地但不是必须地，也包含与编码多肽的片段有效连接的转录和翻译起始调节序列。表达系统(表达载体)可以包括，例如，复制起点或自主复制序列(ACS)和表达控制序列、启动子、增强子和必要的处理信息位点，如核糖体结合位点、RNA剪接位点、聚腺苷酸化位点、转录终止序列和mRNA稳定序列。适当地也可以包含信号肽，优选来自同样或相关物种的分泌的多肽，其使得蛋白质跨过或停留在细胞膜或被细胞分泌。大量适于本发明的遗传载体在本领域内可获得。它们包括病毒和非病毒表达载体。非限制的示例性的病毒表达载体是源自诸如逆转录病毒的RNA病毒和诸如腺病毒和腺相关病毒的DNA病毒的载体。非病毒表达载体包括但不限于质粒、粘粒和DNA/脂质体复合物。需要时，遗传载体可以被工程化为携带指导其中携带的外源性基因的细胞器特异性表达的调节序列。例如，可以加入前导序列或信号序列以将外源性序列导向合适微生物的包涵体。通过许多合适方法中的任一种可以将遗传载体插入宿主微生物中，合适的方法包括电穿孔、使用氯化钓、氯化铷、磷酸钓、DEAE-葡聚糖或其它物质的转染、微粒轰击、脂质转染和感染。对于任何氨基酸或肽可以采用表达栽体，且表达载体可以用于大肠杆菌、酵母或其它微生物中以增加氨基酸或肽的产量。优选地，肽由至少一种必需氨基酸组成。与编码酶的多核苷酸具有基本同一性或同源性的变异体或序列可以用于本发明的实践中。这样的序列可以被称为变异体或修饰的序列。即，可以修饰多核苷酸序列而其仍然保持编码显示预期活性的多肽的能力。这样的变异体或修饰过的序列因而是等效的。一般地，变异体或修饰过的序列可能包括至少约40-60%,优选约60-80%,更优选约80-90%，甚至更优选约90-95%的与天然序列的序列同一性。酿酒酵母中半乳糖途径酶的合成的基因控制与大肠杆菌的P-半乳糖苷系统的操纵子模型在某些方面相一致。例如，在大肠杆菌中，游离的组氨酸通过该途径中的第一种酶(腺苷5'-三磷酸磷酸核糖转移酶，HisG)的反馈抑制抑制操纵子。在鼠伤寒沙门氏菌(S.typhimurium)中，hisG基因的突变可能导致组氨酸操纵子酶的细胞内浓度增加3画4倍。(见Meyers等人,J.Bacteriology1975,124(3)1227-1235.)酵母可以是用于表达富含特定氨基酸的肽或蛋白质和/或游离氨基酸的特别合适的宿主。在积聚赖氨酸的酵母中，大多数赖氨酸可以包含在液泡内，液泡在与瘤胃液体温育时是稳定的，但暴露于胃蛋白酶(皱胃的一种消化蛋白质的酶)时立即释放。因此，该微生物可以是表达蛋白质和/或氨基酸并提供可以增加可被肠吸收的蛋白质和/或氨基酸的量的保护飼料补充物的有用的宿主。仅用于示例的氨基酸包括赖氨酸、组氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸。富含氨基酸的产物可以由本领域内已知的方法来生产。例如，富含赖氨酸的发酵液可以用作赖氨酸的来源。富含赖氨酸的发酵液可由为了过量产生赖氨酸而挑选或工程化的单细胞生物(例如，诸如细菌或酵母的微生物)来产生。合适的微生物可以包括属于酿酒酵母、埃希氏菌属(Escherichia)、芽孢杆菌属、4鼓杆菌属(Microbacterium)、节杆菌属(Arthrobacter)、沙雷氏菌属(Sermtia)和棒杆菌属的孩i生物。这样，诸如大肠杆菌的革兰氏阴性菌适于产生组氨酸培养液。希望使用不含具有内毒素效应的脂多糖类("LPS")的微生物宿主，例如，诸如棒杆菌和短杆菌的革兰氏阳性菌。诸如大肠杆菌的革兰氏阴性菌通常包含具有内毒素效应的LPS。当制备生物质和该生物质用作氨基酸源时，选择不含内毒性LPS的细菌尤其重要，因为大多数LPS保持与细菌结合而基本上不释放入发酵液中，除非细菌被裂解。这样，预期内毒性LPS在发酵后局限在生物质中。在一种实施方式中，本发明涉及遗传修饰一种宿主微生物以过量表达富含必需氨基酸(尤其是赖氨酸、曱硫氨酸、色氨酸或苏氨酸)的肽或蛋白质。例如，可以通过向微生物中提供含有与编码该多肽的多核香酸序列有效连接的调控序列的表达载体来表达这样的多肽。多肽由微生物分泌，使得该多肽有效地比其它微生物有效产生的多肽具有更长的长度，从而导致残余物中氨基酸净含量的增加。在酵母中，这样的多肽应该是至少4个、更优选地至少IO个氨基酸长度。富含特定氨基酸的蛋白质或肽可以在微生物宿主(例如，埃希氏菌属、棒杆菌属、短杆菌属、芽孢杆菌属、酵母的种)或植物等中过量表达。在某些实施方式中，富含氨基酸的蛋白质由必需氨基酸和非必需氨基酸组成。在某些优选的实施方式中，富含氨基酸的蛋白质只由必需氨基酸组成。富含特定氨基酸的蛋白质可选自那些文献中描述的富含氨基酸的蛋白质，例如，来自恶性疟原虫(Plasmodiumfalciparum)的富含赖氨酸的蛋白质II和一种或多种来自被称为"富组蛋白(histatins)"的一类蛋白质的蛋白质，其显示抗细菌和抗真菌活性(Mervyn等人，美国公开号2006/0008546,本文完整引入作为参考)。富含特定氨基酸的蛋白质也可以包括比全长蛋白质具有更高特定氨基酸含量的已知的富含氨基酸的蛋白质的特定片段。例如，来自恶性痴原虫的富含组氨酸的蛋白质II具有约32%的组氨酸组成。该蛋白质的氨基酸61-130片段具有约44%的组氨酸组成。该蛋白质的氨基酸58-80片段具有约55%的组氨酸组成。另一示例性的蛋白质种类包括富含赖氨酸的蛋白质。示例性的富含赖氨酸的蛋白质包括天然的、重组的和/或合成的序列。表1所列的任一蛋白质或其片段可由本发明的微生物表达。富含氨基酸的蛋白质不需要保留其自身功能来适于本发明所述的组合物或方法。表l:示例的富含赖氨酸的蛋白质<table>tableseeoriginaldocumentpage50</column></row><table>斗OS核糖体蛋白SWa(牛)P6299240S核糖体蛋白S27a(豚鼠)P6297840S核糖体蛋白S27a(人)P6297940S核糖体蛋白S27a小菜蛾(PlutellaP68202xylostella)40S核糖体蛋白S27a(乳酸克鲁维酵母P69061(酵母))40S核糖体蛋白S27a(红原鸡(GallusP79781gallus)(鸡))40S核糖体蛋白S27a(Musmusculus(小P62983鼠))40S核糖体蛋白S27a(Rattus證vegicusP62982(大鼠))40S核糖体蛋白SWa(草地贪夜蛾P68203(Spodopterafrugiperda)(秋粘虫))60S核糖体蛋白L44(拟南芥(Arabidopsis023290thaliana)(鼠耳水芽))40S核糖体蛋白S27a-l(拟南芥(鼠耳水P59271芹))40S核糖体蛋白S27a(斑点叉尾鮰P68200(Ictal画spunctatus)(叉尾鮰))40S核糖体蛋白S27a(AsparagusP31753officinalis(声夢))40S核糖体蛋白SWa-3(拟南芥(鼠耳水P59233芹))40S核糖体蛋白S27a(DrosophilaP15357melanogaster(果虫是》ABP1中的假定的17.7kDa蛋白质(酿酒P3726351<table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table>60S核糖体蛋白L36a红鳍东方飩(Fugumbripes)(曰本河豚)(Takifugurubripes))P6148660S核糖体蛋白L36a(斑点叉尾鮰(叉尾鮰))P6148730S核糖体蛋白S27ae(Sulfolobustokodaii)Q975Q840S核糖体蛋白S27a盘基网柄菌(Dictyosteliumdiscoideum)(粘液菌))P1479750S核糖体蛋白L23(Aquifexaeolicus)06643360S斗亥冲唐蛋白L44(Gossypiumhirsutum(陆地棉))Q96499高活动性基团蛋白(四膜虫(Tetrahymenapyriformis》P4062550S核糖体蛋白L33(副溶血弧菌(Vibrioparahaemolyticus))Q87T84核糖体生源蛋白NoplO(海沼曱烷球菌(Methanococcusmaripaludis))Q6LWK340S核糖体蛋白S27a(Oryzasativa(稻))P5143160S核糖体蛋白L31(酿酒酵母(面包酵母))Pl楊350S核糖体蛋白L28(烟草(普通烟草))P3095660S核糖体蛋白138(秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans))01757040kDa的核蛋白(Musmusculus(小鼠))Q9ESX4FAM32A样蛋白质(Brachydaniorerio(斑马鱼)(Daniorerio》Q6GQN4Enkurin./FTId=PRO—0000086976(Musmusculus(小鼠))Q6SP97<table>tableseeoriginaldocumentpage54</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage55</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage56</column></row><table>(Clostridiumperfringens》50S核糖体蛋白L33(脑膜炎奈瑟氏球菌P66225(Neisseriameningitidis)血清组A)50S核糖体蛋白L33(脑膜炎奈瑟氏球菌P66226血清组B)50S核糖体蛋白L33(鼠疫耶尔森氏菌Q8ZJP1(Yersiniapestis))40S核糖体蛋白S25(斑点叉尾鮰(叉尾Q90YP9鮰))多效营养因子(Pleiotrophin)(MusP63089musculus(小鼠))60S核糖体蛋白L44(布氏锥虫P17843(Trypanosomabruceibrucei))40S核糖体蛋白S27a(Manducasexta(烟P29504草天蛾)(烟草天蛾幼虫))40S核糖体蛋白S27a(Lupi願albus(白P47卯5羽扇豆))40S核糖体蛋白S27a(Bostaurus(牛))P6299240S核糖体蛋白S27a(Caviaporcellus(豚P62978鼠))40S核糖体蛋白S27a(智人(人))P6297940S核糖体蛋白S27a(小菜蛾(菱形斑紋P68202蛾))40S核糖体蛋白S27a(乳酸克鲁维酵母P69061(酵母))40S核糖体蛋白S27a(Gallusgallus(鸡))P7978140S核糖体蛋白S27a(Musmusculus(小P62983鼠))57<table>tableseeoriginaldocumentpage58</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage59</column></row><table>中。重组工程化的蛋白质可以具有含量提高的一种或多种必需氨基酸，或该蛋白质可以具有含量提高的一种或多种用于牛奶生产的其它限制氨基酸，它可以包括赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸和色氨酸。这样，重组工程化的蛋白质可以设计为包括选择的氨基酸分布。在重组工程化的蛋白质中的氨基酸的比例可以变化或设计为与基于饲养研究或预测而预测的对于奶牛的最佳比例相匹配。在一种实施方式中，例如，在重组产生的蛋白质中的选择的氨基酸分布类似于血粉中的分布。在设计蛋白质并将其基因克隆到表达载体中之后，该蛋白质可以在诸如大肠杆菌、棒杆菌、短杆菌、芽孢杆菌、酵母等微生物宿主中表达(或过量表达)。为了使宿主中的肽或蛋白质的表达最优化，可以选择肽或蛋白质的序列以利用在宿主中普遍存在的特定的tRNA。或者，选择的tRNA可以在宿主中共表达以利于肽或蛋白质的表达。或者，可以调整单一的和多重的密码子使用模式用于最佳的产量、折叠和定位。重组工程化的肽或蛋白质可以包括利于肽或蛋白质纯化的特定序列。该蛋白质也可以包括将蛋白质导向至宿主细胞中的特定位置如周质或引导蛋白质分泌的"前导序列"。重组工程化的肽或蛋白质也可以包括蛋白酶酶切位点，以利于在皱胃中裂解蛋白质，并提高肽或蛋白质中的氨基酸向小肠的递送。例如，一种这样的蛋白酶是胃蛋白酶，它是牛皱胃中的一种蛋白消化酶。已证明胃蛋白酶优先在Pl和Pl'位点的疏水性(优选芳香族)残基处切割肽。尤其是，胃蛋白酶在苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸和亮氨酸的羧基位点切割蛋白质。更有利地，多肽一般易于一皮动物蛋白酶+刀割。在本发明的某些实施方式中，修饰微生物使得修饰的微生物富含维生素。维生素包括但不限于维生素A(视黄醇)、维生素B1(硫胺)、维生素B2(核黄素)、维生素B3(烟酸)、维生素B5(泛酸)、维生素B6(吡口多醇)、维生素B7(生物素)、维生素B9(叶酸)、维生素B12(氰钴胺)、维生素C(抗坏血酸)、维生素Dl-D4(lamistero1、麦角钙化醇、钙化固醇、二氢速甾醇、7-脱氢谷甾醇)、维生素E(生育酚)和维生素K(萘醌)。在另一实施方式中，修饰微生物以提高诸如维生素、痕量矿物质、抗氧化剂或某些脂质(例如，生育酚)的微量营养素的量。在另一实施方式中，修饰微生物以提高诸如NADH、FADH、ATP、辅酶A、辅酶(^1()或钼喋呤辅因子或辅酶的量。不同的生物体需要不同的痕量有机物。除了极少的例外以外，大多数哺乳动物需要与人类相同的维生素。一个例外是维生素C，其可以被除了其它高等灵长类和豚鼠之外的所有其它哺乳动物所合成。一个物种与哺乳动物越不相关，该生物体的需求就会变得与哺乳动物越不同。本发明包括以任何方式在修饰的微生物中使用起始物质生产维生素的方法。本发明包括在生物产生维生素中有用的生物物质和中间体的各个方面。例如，维生素E(d-ot-生育酚)对于人类和动物是一种重要的营养补充物。ct-生育酚、生育酚和a-生育酚酯可以由法尼醇或香叶基香叶醇(GG)产生。法尼醇可以用作化学合成终产物a-生育酚酯的起始物。或者，法尼醇可以化学转化为GG。生物产生的或由法尼醇化学合成的GG然后可以用作生成ot-生育酚和oc-生育酚酯的起始物。法尼醇和GG是由焦磷酸法尼酯(FPP)和焦磷酸香叶基香叶酯(GGPP)分别去磷酸化产生的异戊二烯醇。FPP和GGPP是包括甾醇、泛醌、亚铁血红素、多薛醇和类胡萝卜素的异戊二烯化合物生物合成的中间体，并用于蛋白质翻译后的异戊烯化。FPP和GGPP都是由焦磷酸异戊烯酯(IPP)产生的。本文完整引入Millis等人，美国专利号6410755作为参考。异戊二烯类是最大的一个天然产物家族，具有约22000种不同的已知结构。所有的异戊二烯都源自Cs化合物IPP。因而，所有异戊二烯类化合物的碳骨架都是通过向正在延长的聚戊二烯链上顺序添加Cs单元而产生的。存在两个不同的产生IPP的路径。真菌(诸如酵母)和动物具有依赖曱羟戊酸的路径，其可以^_用乙酰CoA作为起始前体。另一方面，细菌和高等植物则具有不依赖甲羟戊酸的路径，也称为非曱幾戊酸路径，源自丙酮酸和甘油醛3-磷酸。系统中生物学地产生维生素或用于生成维生素的任何起始物或中间体，不论生物体利用何种路径。例如，所有异戊二烯类前体IPP的生物合成都是利用依赖曱羟戊酸的路径或不依赖甲羟戊酸的路径。因此，优选地遗传修饰在细胞培养中使用的细胞以提高维生素或中间体或其起始物的产量。细胞可以通过遗传工程技术(即，重组技术)、天然存在的遗传变异体。本发明的实施方式包括通过培养优选为酵母的微生物来生物学地产生法尼醇或GG,该微生物已被遗传修饰以调节在其异戊二烯生物合成路径中的一种或多种酶的活性，以减少(包括消除)角篁烯合酶的作用，增强HMG-CoA还原酶的作用，增强GGPP合酶的作用，增强FPP合酶的作用，或增强磷酸酶的作用，来增加FPP向法尼醇或GGPP向GG的转化。具有提高的氨基酸含量的特定的氨基酸、肽或蛋白质可以至少部分地从发酵液或裂解的生物质中纯化得到。例如，赖氨酸或富含赖氨酸的蛋白质可以根据赖氨酸的等电点来分离。类似地，可以利用富含赖氨酸的蛋白质中赖氨酸的存在，根据该蛋白质的等电点分离该蛋白质。富含特定氨基酸的蛋白质的预期的等电点可以通过使用重组技术改变该蛋白质的氨基酸组成(例如，产生具有选择的赖氨酸含量的蛋白质)而改变。特定氨基酸与其它氨基酸相比的独特的等电点(pl)可以允许选择性沉淀该氨基酸，差别提取到有机溶剂中，以及结合各种离子交换树脂或金属螯合基质。特定的氨基酸或肽可以结合诸如镍(Ni)的过渡金属，并可用于促进该蛋白质的分离(例如，通过将该蛋白质与含镍的基质结合)。也可以使用如铜(Cu)的其它过渡金属。另外，该氨基酸的大小可以允许使用大小排阻色谱和离子交换树脂的独特组合，将该氨基酸从含有其它氨基酸和副产物的发酵液中分离出来。并且，氨基酸的独特的pi可以使富含该氨基酸的蛋白质具有特定的和唯一的pi值，从而允许将这些蛋白质从以后用于饲料或食物的其它细胞蛋白质中选择性沉淀出来。B.必需氨基酸和非必需氨基酸可以修饰本发明的修饰微生物以产生高水平的包括必需氨基酸和非必需氨基酸的营养物。含有这样的修饰微生物的完全饲料或发酵剩余物含有高水平的包括必需氨基酸和非必需氨基酸的营养物。生物体的必需氨基酸是该生物体不能由其它可用资源合成的氨基酸，因而必须作为其食物的部分补充。必需氨基酸可以是一种对于人、哺乳动物、鸟或鱼必需的氨基酸。尤其涉及对于例如家畜或宠物的驯养动物的必需氨基酸。以下八种氨基酸一般被认为是人类必需的赖氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸和亮氨酸。另外两种氨基酸，精氨酸和组氨酸可能是儿童与老人必需的。牛磺酸可能是保持动脉与胶原质柔韧性所必需的。必需氨基酸随着物种的不同而不同，因为不同的代谢能够合成不同的物质。例如，牛磺酸对于猫是必需的，而对于狗则不是。一些氨基酸可以由其它氨基酸来产生。含硫氨基酸，曱硫氨酸和高半胱氨酸，可以彼此转化，但人类均不能从头合成。同样地，半胱氨酸可以从高半胱氨酸产生，但也不能从头合成。含硫氨基酸可以被认为是营养相当的氨基酸的单一的源泉。同样地，可以通过尿素循环彼此转化的精氨酸、鸟氨酸和瓜氨酸可以被认为是单一的源泉。对于猫的必需氨基酸包括精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和牛^黄酸。牛磺酸对于适当的胆汁形成、眼的健康和适当的心脏功能是必需的氨基酸。猫需要大量的牛磺酸以维持其身体功能，但具有有限的由诸如甲硫氨酸和半胱氨酸的其它氨基酸产生牛磺酸的酶。因此，它们需要高含量牛磺酸的食物。如果缺乏牛磺酸，会出现诸如被称为扩张型心肌病的心脏状况、视网膜退化、生殖障碍和异常小猫发育的症状。大63部分动物可以通过各种方法产生鸟氨酸，其中一些可能需要精氨酸。在猫中，产生鸟氨酸的方法是从精氨酸转化。如果猫缺乏精氨酸，就不会有足够的鸟氨酸来结合氨，从而由于高氨水平而导致严重的症状，例如流涎、发声、共济失调，甚至死亡。这些症状经常在饭后几小时发生，此时产生了大部分氨。本发明的具有高营养含量的完全饲料能够帮助治疗或减轻动物的这些病症。赖氨酸、曱硫氨酸、色氨酸或苏氨酸中的任一种对于例如牛饲料的家畜伺料是有价值的添加物。用于各种家畜的营养平衡的食物是本领域内已知的。国家研究理事会动物营养委员会(CommitteeonAnimalNutrition,NationalResearchCouncil)已经公开了许多指导方针，有助于本领域的技术人员配制营养平tf的动物飼泮十。参见，例如，NutrientRequirementsofBeefCattle:7thRevisedEdition(2000,ISBN0309069343)、NutritionalRequirementsofSwine:10thRevisedEdition(1998，ISBN0309059933)和NutritionalRequirementsofDairyCattle:7thRevisedEdition(2001,ISBN0309069971)，本文完整引入所有这些作为参考。C.发酵培养基和条件以上讨论的修饰的微生物可以在发酵培养基中培养以产生营养物。合适的或有效的发酵培养基是指本发明的修饰的微生物在其中培养时能够产生营养物的任何一种培养基。这样的培养基一般是包含可吸收的碳、氮和磷酸盐来源的含水培养基。这样的培养基也可以包含合适的盐、矿物质、金属和其它营养物。应该i^识到，无"i仑如〗可，多种发酵条件是合适的且可由本领域的技术人员来选择。可用于合适的发酵培养基的可吸收的碳源包括但不限于，糖及其聚合物，包括糊精、蔗糖、麦芽糖、乳糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、山梨糖、阿拉伯糖和木糖；脂肪酸；有机酸，如乙酸；诸如乙醇和正丙醇的一元醇；和诸如甘油的多元醇。本发明的优选的石灰源包括单糖、二糖和三糖。最优选的碳源是葡萄糖。发酵培养基中的诸如葡萄糖的碳源的浓度应该促进细胞生长，但又不致于高到抑制所用的微生物生长的程度。一般地，使用以一定水平添加的诸如葡萄糖的碳源进行发酵，以获得预期的生长和生物量水平。在其它的实施方式中，发酵培养基中的诸如葡萄糖的碳源的浓度大于约lg/L,优选大于约2g/L，更优选大于约5g/L。另外，发酵培养基中的诸如葡萄糖的碳源的浓度低于约100g/L,低于约50g/L,或低于约20g/L。应该指出，提及发酵成分浓度是指起始的和/或即时的成分浓度。在某些情况下，可能希望发酵培养基在发酵过程中耗尽碳源。在合适的发酵培养基中使用的可吸收的氮源包括但不限于，简单的氮源、有机氮源和复杂的氮源。这样的氮源包括无水氨、铵盐和动物、植物和/或微生物来源的物质。合适的氮源包括但不限于，蛋白质水解产物、微生物生物质水解产物、蛋白胨、酵母提取物、硫酸铵、尿素和氨基酸。水解的谷物产物形成合适的氮源。一般地，发酵培养基中的氮源的浓度大于约0.1g/L,大于约0.25g/L,或大于约1.0g/L。但是，向发酵培养基中添加氮源超过一定浓度不利于微生物的生长。因此，发酵培养基中的氮源的浓度可以低于约20g/L,低于约10g/L,或低于约5g/L。进一步，在某些情况下，可能希望发酵培养基在发酵过程中耗尽氮源。有效的发酵培养基可以含有诸如无机盐、维生素、痕量金属或生长促进剂的其它化合物。这样的其它化合物也可以存在于有效的培养基中的碳源、氮源或矿物质源中，或可以特别添加到该培养基中。发酵培养基也可以含有合适的磷酸盐源。这样的磷酸盐源包括无机和有机磷酸盐源。优选的磷酸盐源包括但不限于，诸如磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和磷酸钾和磷酸铵及其混合物的磷酸盐。一般地，发酵培养基中的磷酸盐的浓度大于约1.0g/L，优选大于约2.0g/L，更优选大于约5.0g/L。但是，向发酵培养基中添加磷酸盐超过一定浓度不利于微生物的生长。因此，发酵培养基中的磷酸盐的浓度一般低于约20g/L，优选低于约15g/L,更优选低于约10g/L。合适的发酵培养基也可以包含合适的镁源，优选诸如七水合硫酸镁的生理可接受的盐的形式，尽管也可以使用贡献类似量的镁的浓度的其它镁源。一般地，发酵培养基中的镁的浓度大于约0.5g/L,优选大于约1.0g/L，更优选大于约2.0g/L。但是，向发酵培养基中添加镁超过一定浓度不利于微生物的生长。因此，发酵培养基中的镁的浓度一般地低于约10g/L,优选低于约5g/L,更优选低于约3g/L。进一步，在某些情况下，可能希望发酵培养基在发酵过程中耗尽镁源。发酵培养基也可以包含诸如柠檬酸三钠二水合物的生物学可接受的螯合剂。在这样的例子中，发酵培养基中的螯合剂的浓度大于约0.2g/L，优选大于约0.5g/L,更优选大于约1g/L。但是，向发酵培养基中添加螯合剂超过一定浓度不利于微生物的生长。因此，发酵培养基中的螯合剂的浓度一般低于约10g/L,优选低于约5g/L,更优选低于约2g/L。发酵培养基也可以在开始时包含生物学可接受的酸或石威以维持发酵培养基所需的pH。生物学可接受的酸包括但不限于，盐酸、硫酸、硝酸、磷酸和其混合物。生物学可接受的碱包括但不限于，氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾和其混合物。发酵培养基也可以包含生物学可接受的钙源，包括但不限于氯化《丐。一般地，发酵培养基中的诸如氯化钙二水合物的钙源的浓度为约5mg/L-约2000mg/L,优选约20mg/L-约1000mg/L，更优选约50mg/L-约500mg/L。发酵培养基也可以包含氯化钠。一般地，发酵培养基中的氯化钠的浓度为约0.1g/L-约5g/L,优选约1g/L-约4g/L,更优选约2g/L-约4g/L。发酵培养基也可以包含痕量金属。这样的痕量金属可以作为储备溶液添加到发酵培养基中，为了方便，可以单独地从发酵培养基的剩余部分来制备。一般地，添加到发酵培养基中的这样的痕量金属溶液的量大于约1ml/L，优选大于约5ml/L,更优选大于约10ml/L。但是，向发酵培养基中添加痕量金属超过一定浓度不利于微生物的生长。因此，添加到发酵培养基中的这样的痕量金属溶液的量一般低于约100ml/L，优选低于约50ml/L,更优选低于约30ml/L。应该指出，除了在储备溶液中添加痕量金属以外，还可以分别加入单独成分，每一种成分在独立地对应于上述痕量金属溶液范围所示的成分含量的范围之内。合适的痕量金属溶液包括但不限于，硒酸钠、硫酸铁七水合物、硫酸铜五水合物、硫酸锌七水合物、钼酸钠二水合物、氯化亚钴、硒或4各溶液六水合物和碌u酸锰一水合物。盐酸可以加到j诸备溶液中以保持溶液中的痕量金属盐。发酵培养基也可以包含维生素。这样的维生素可以作为储备溶液添加到发酵培养基中，为了方便，可以单独地从发酵培养基的剩余部分来制备。一般地，添加到发酵培养基中的这样的维生素溶液的量大于1ml/L,优选大于5ml/L，更优选大于10ml/L。但是，向发酵培养基中添加维生素超过一定浓度不利于微生物的生长。因此，添加到发酵培养基中的维生素溶液的量一般低于约50ml/L,优选低于30ml/L，更优选低于约20ml/L。应该指出，除了在储备溶液中添加维生素以外，还可以分别加入单独成分，每种成分在独立地对应于上述维生素储备溶液范围所示的成分含量的范围之内。合适的维生素包括但不限于，生物素、泛酸钓、肌醇、吡喷醇-HCl和硫胺-HCl。发酵培养基也可以包含甾醇。这样的甾醇可以作为储备溶液添加到发酵培养基中，储备溶液可以单独地从发酵培养基的剩余部分来制备。甾醇储备溶液可以使用去污剂帮助溶解甾醇来制备。一般地，向发酵培养基中添加一定量的甾醇溶液，使得发酵培养基中的甾醇的最终浓度为约1-3000mg/L,优选约2-2000mg/L，更优选约5-2000mg/L。本发明的微生物可以以传统的发酵模式来培养，其包括但不限于，分批、分批补料、细胞循环和连续模式。在分批补料的模式中，当发酵过程中培养基的某些成分被耗尽时，可以用相对高浓度的这样的成分来启动发酵，使得在需要添加前的一段时间内支持生长。通过在发酵消耗了成分的水平时进行添加，在整个发酵过程中维持这些成分的优选范围。例如，可以通过定时地对发酵培养基采样并分析浓度，67来监测发酵培养基中的成分的水平。或者，一旦开发了标准发酵程序，则可以在整个发酵过程中的特定时间点，以对应于已知水平的定时时间间隔进行添加。可以在计算机的控制下响应发酵罐的条件，或通过预设程序的时间表向发酵罐进行添加。而且，为了避免向发酵培养基中引入外来微生物，使用本领域内已知的无菌添加方法进行添加。另外，在发酵过程中，可以加入少量的抗沫剂，或采用抗沫装置。发酵罐可以是任何大小，例如，至少1L、至少10L、至少100L、至少1000L、至少10000L、至少50000L或至少IOOOOOL。许多商业发酵罐处理大于25000L的体积。发酵培养基的温度可以是适于本发明的营养物的生长和生产的任何温度。例如，在发酵培养基用接种物接种之前，可以将发酵培养基加热并维持在约20。C-约45。C的温度，优选约25。C-约40。C的温度，更优选约28。C-约32。C的温度。可以通过向发酵培养基中加入酸或碱来控制发酵培养基的pH。在这样的情况下，当使用氨水控制pH时，氨水也可以便利地作为发酵培养基中的氮源来发挥作用。优选地，pH维持在约3.0-约8.0，更优选约3.5-约7.0，最优选约4.0-约6.5。也可以使发酵培养基在发酵过程中具有一定量的溶解氧，以维持细胞生长和细胞代谢产生营养物。可以使用已知方法如通过使用氧电极监测发酵培养基中的氧浓度。可以使用本领域已知的方法，例如通过搅拌、振荡或喷洒来搅拌培养基并通气，向发酵培养基中添加氧。优选地，基于氧在大气压和约20。C-约40。C的温度下在发酵培养基中的溶解性，在需氧发酵培养基中的氧浓度可以是氧在培养基中的饱和值的约20%-约100%。但是，在发酵过程中可能发生氧浓度低于此范围的周期性下降，这对该发酵没有负面影响。尽管本文描述了使用空气对培养基通气，但是也可以使用其它氧源。尤其有用的是使用其中含有的氧体积分数大于环境空气中的氧体积分数的充气气体。另外，这样的充气气体可以包括不会负面影响发酵的其它气体。在某些实施方式中，在本领域确定的条件下进行发酵。68发酵培养基可以用一定量的活跃生长的本发明微生物的培养物接种，该微生物的培养物的量足以在合理的生长期后产生高细胞密度。基于细胞的干重，典型的接种细胞密度在约O.Olg/L-约10g/L的范围之内，优选在约0.2g/L-约5g/L之内，更优选在约0.05g/L-约1.0g/L之内。但是，在生产规模的发酵罐中，优选更大的接种细胞密度。然后细胞生长至细胞密度为约10g/L-约100g/L，优选约20g/L-约80g/L，更优选约50g/L-约70g/L。在发酵过程中，微生物达到预期的细胞密度所需的停留时间一般短于约200小时，优选短于约120小时，更优选短于约96小时。在本发明的一种操作模式中，在发酵过程中监测发酵培养基中的的碳源浓度，如葡萄糖浓度。可以使用已知技术监测发酵培养基中的葡萄糖的浓度，例如，使用葡萄糖氧化酶试验或高压液相色谱，其可用来监测上清液中(例如，发酵培养基中的无细胞成分)的葡萄糖浓度。如前所述，碳源的浓度应该保持低于发生细胞生长抑制时的水平。尽管这样的浓度可能随着生物体的不同而不同，但是，一般对于葡萄糖作为碳源，细胞生长抑制可能发生在葡萄糖浓度大于约60g/L时，而且可以容易地通过试验测定。发酵培养基中的葡萄糖的浓度维持在约1g/L-约100g/L的范围内，优选约2g/L-约50g/L的范围内，更优选约5g/L-约20g/L的范围内。尽管碳源浓度可以通过添加例如基本纯的葡萄糖溶液而维持在所需的水平，但是通过添加原始发酵培养基的等份来维持发酵培养基的碳源浓度是可以接受的，并且是优选的。可能希望使用原始发酵培养基的等份，因为培养基中的其它营养物(例如，氮源和磷酸盐源)的浓度可以同时维持。类似地，可以通过在发酵培养基中添加痕量金属溶液的等份来维持痕量金属的浓度。D.营养物的涂覆和结构修饰可以进一步处理富含营养的修饰的微生物以利于瘤胃通过。肽或蛋白质必须避开瘤胃的降解并递送到小肠以提供足量的氨基酸。开发的防止氨基酸发酵消化的主要方法包括(1)用保护该产物不被瘤胃降解的组合物涂覆具有提高的氨基酸含量的产物，和/或(2)对氨基酸进行结构操作，以产生显示瘤胃降解减少的氨基酸类似物。具有明显的二级或三级结构(例如，二石危4建)的蛋白质可以显示更好的瘤胃保护作用。除了向反刍动物饲料提供必需氨基酸源外，富含必需氨基酸的蛋白质可能非常类似于血粉中存在的"富含必需氨基酸"的蛋白质。例如，血粉可以包含猪血红蛋白Ot链。以下仅作为示例，修饰的微生物中的富含必需氨基酸的肽或蛋白质可以用聚合的化合物或聚合的蛋白质、脂肪、脂肪和钙的混合物、脂肪和蛋白质的混合物、长链脂肪酸的金属盐涂覆。富含必需氨基酸的肽或蛋白质也可以用pH敏感的聚合物来涂覆。pH敏感的聚合物在瘤胃的pH下稳定，但当其暴露于皱胃的pH时分解，释放出肽或蛋白质，从而在皱胃中消化并在小肠中吸收。这样，可以涂覆游离氨基酸以保护其免于瘤胃降解。必需氨基酸或富含必需氨基酸的肽或蛋白质可以与一种或多种还原性碳水化合物(例如，木糖、乳糖、葡萄糖，等)反应。营养物可以用多种涂覆材料来涂覆。例如，植物油(如大豆油)、疏水性、高熔点化合物和脂质的混合物。一种或多种疏水性、高熔点化合物(例如，脂肪酸的金属盐，如商业级别的硬脂酸锌)和一种或多种类型的脂质的组合形成能够保护被涂覆成分的含量和功能的涂覆材料。这些涂层配制成满足以下需要高温和高压处理条件，以及保护氨基酸的有效负荷对抗瘤胃的微生物环境。在美国专利公开号2003/0148013中描述了合适的涂层，本文完整引入作为参考。疏水性、高熔点化合物一般具有至少约70。C的熔点，更理想地，大于100。C。尤其是，具有约115。C-130。C的熔点的脂肪酸的锌盐是合适的疏水性、高熔点化合物。脂质成分一般具有至少约0。C且更合适地不低于约40。C的熔点。脂质成分可以包括植物油，如大豆油。在其它的实施方式中，月旨质成分可以是具有约45。C-75。C的熔点的三酰基甘油。可以从下组中选择商业级别的硬脂酸作为代表性的脂质，包括但不限于硬脂酸、氢化动物脂肪、动物脂肪(例如，动物脂)、植物油(如，天然植物油和/或部分或完全氢化的氢化植物油)、卵磷脂、棕榈酸、动物油、蜡、脂肪酸的酯(c8-c24)、脂肪酸(c8-c24)。相对于被涂覆成分的重量来说，涂层可以为被涂覆产物的1-2000重量％。一般地，相对于被涂覆成分的重量来说，涂层约占15-85重量％。更一般地，相对于被涂覆成分的重量来说，涂层约占20-60重量％和/或30-40重量％。涂层可从疏水混合物来制备。涂层可以包括表面活性剂。涂层可以使用与脂质组合的一种或多种疏水性、不溶性化合物。例如，商业级别的硬脂酸锌极其疏水且完全不溶于水。与仅用脂质涂覆相比，向涂层配方中添加商业级别的硬脂酸锌可以明显地提高成分和其功能的保护水平。例如，通过将硬脂酸锌与略微不溶的脂质如商业级别的硬脂酸组合，当被涂覆的产物在水性培养基中时，涂覆化合物可以提供更好的针对浸出(即，活性成分从被涂覆产物中损失)的保护。这样，为反刍动物设计的饲料可以利用该涂覆组合物的优势绕开瘤胃并将活性成分递送到小肠。除了利于瘤胃通过以外，该涂层对于保护被涂覆的营养物抵抗生产过程(粒化和挤出)中遭受的热和压力也是有用的。涂覆组合物在所有类型的应用热的生产过程中是有用的，并使用易受热影响的成分。可以得益于这种保护形式的成分是那些诸如氨基酸、蛋白质、酶、维生素、色素和引诱剂的遭受热损害或降解的成分。除了保护成分免于热相关的损害或损失以外，也有必要保护成分免受由于与其它成分结合或化学反应导致的损害或降解。胶嚢化的方法可以防止有害的结合、或与其它成分的反应、或氧化。这样，胶嚢化的方法提供了将成分预包装或结合在剂型中的能力，其中，成分通常单独包装。涂覆组合物可由许多方法制备。优选地，制备方法包括制造有机锌盐组分和脂质组分的固体溶液。在一种实施方式中，可以熔化有机锌盐和脂质组分直至它们都溶解并形成溶液。然后使溶液固化以形成固体溶液。除了有机酸锌组分和脂质组分以外，涂层还可以包含其它成分。例如，涂层可以包含一种或多种诸如甘油、多糖、卵磷脂的乳化剂、胶凝剂和肥皂，其可以提高胶嚢化过程的速度和效率。另外，涂层可以包含抗氧化剂，以提供对抗氧化效应的改进的保护。进一步，涂覆组合物可以包含其它在形成固体溶液的过程中可溶或不溶的组分。例如，涂覆组合物可以包含少量的氧化锌和其它元素或化合物。可以由诸如大豆油的部分氢化的植物油来制备合适的涂层。其它至少部分氢化的合适的植物油包括棕榈油、棉籽油、玉米油、花生油、棕榈仁油、巴西棕榈油、向日葵油、红花油和其混合物。可以由包含部分氢化的植物油和诸如蜡的额外的组分的混合物制备合适的涂层。合适的蜡包括蜂蜡、石油蜡、米糠蜡、蓖麻蜡、微晶蜡和其混合物。在某些实施方式中，可以由包含约85-95%(优选约90%)的部分氢化的植物油和约5-15%(优选约10%)的蜡的混合物制备合适的涂层。涂层可以包含改变被涂覆底物的密度的物质，例如，表面活性剂，如聚山梨醇酯60、聚山梨醇酯80、丙二醇、二辛基磺酰琥珀酸钠、月桂基硫酸钠、脂肪酸的乳酸酯、脂肪酸的聚甘油酯和其混合物。可以通过在包括富含L-His和/或组氨酸的蛋白质的底物上喷雾含有部分氢化的植物油(85-95%)和蜡(5-15%)的疏水混合物来制备被涂覆底物(或预涂覆底物)。任选地，可以通过用表面活性剂在预涂覆底物的表面上喷雾来进一步涂覆预涂覆底物，从而形成被涂覆底物。-波涂覆底物可以具有以下组成底物(40-80%)、；帔疏水混合物(20-60%)、表面活性剂(0-40%)(任选的)。被涂覆底物可以具有约0.3-2.0的比重(更合适地为约1.3-1.5)。在一种实施方式中，被涂覆底物包含约50%的底物、约35%的疏水混合物和约15%的表面活性剂。可以通过用疏水混合物预涂覆底物并随后用表面活性剂涂覆预涂覆底物来制备被涂覆底物。在制备涂覆组合物之后，可以用来制备被保护的营养物。一种合适的制备被保护的成分的方法是使用胶嚢化技术，优选微胶嚢化技术。微胶嚢化是这样一种方法，其中，微量的气体、液体或固体成分被第二种材料(在这种情况下是涂覆组合物)围绕或包围，以保护该成分免受周围环境的影响。许多微胶嚢化方法可用来制备被保护的成72分，例如涡流盘、喷雾、共挤出和其它的化学方法如复杂凝聚、相分离和凝胶化。一种合适的微胶嚢化方法是涡流盘方法。在涡流盘方法中，制备活性成分的乳状液和/或悬浮液和涂覆组合物，并将其利用重力加到加热的旋转盘的表面上。随着盘的旋转，乳状液/悬浮液由于离心力沿盘的表面展开，形成薄层。在盘的边缘，乳状液/悬浮液被剪切为不连续的小滴，其中活性成分被涂层围绕。随着小滴从盘中落向收集器，小滴冷却形成微胶嚢化的成分(即，被涂覆的产物)。由于乳状液或悬浮液不是从孔中挤出的，该技术允许使用更高粘性的涂层，并允许涂层中具有更高的成分负荷。美国专利公开号2003/0148013描述了用于动物飼料的成分的胶嚢化，本文完整引入作为参考。也可以化学改变氨基酸(如组氨酸)和/或蛋白质(如富含组氨酸的蛋白质)以保护瘤胃中的氨基酸并增加提供给皱胃和小肠的特定氨基酸的供应量。例如，甲硫氨酸羟基类似物(MHA)已被用作氨基酸补充物。另外，可以以氨基酸/矿物质螯合物来提供氨基酸。锌-曱硫氨酸和锌-赖氨酸复合物已被用作氨基酸补充物。E.氨基酸需求在哺乳动物的食物配方中，从根据动物分布确定的动物的氨基酸需求中减去由瘤胃发酵预测的可消化微生物氨基酸的贡献。必须作为不可降解的必需氨基酸(UEAA)从饲料中补充的氨基酸的量是动物的氨基酸需求与从可消化的微生物氨基酸提供的氨基酸之间的差。可以比较牛奶的氨基酸分布与修饰的微生物在动物消化道内产生的氨基酸分布(即，微生物的氨基酸分布)。微生物的氨基酸分布和牛奶的氨基酸分布之间的区别表明氨基酸是过量的或限制的。但是，为了提高选择的动物产物的产量，这种氨基酸分布比较仅提供了部分需要的信息。也可以考虑身体在小肠中将氨基酸合并入所选的动物产物中的效率。通过确定输出/输入氨基酸分布比率和合并的效率，可以确定牛奶的可消化氨基酸需求。已经确定组氨酸、赖氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸可能是奶牛产生牛奶的限制性的氨基酸。可以对肌肉中的氨基酸分布进行类似的确定。奶牛饲料中需要的氨基酸被称为牛奶可消化氨基酸("ddAA")。可消化微生物氨基酸加上相同氨基酸的瘤胃未降解的可消化必需氨基酸(UEAA)的浓度，它们的和就是ddAA。牛奶可消化氨基酸代表向小肠提供的总的可消化氨基酸。产奶动物的总氨基酸需求可以如下确定。需要的氨基酸的总量("TAAR")等于维持所需的量("维持氨基酸"或"MAA")加上牛奶生产所需的氨基酸的量("牛奶氨基酸输出"或"MAAO")加上生长所需的氨基酸的量("生长氨基酸"或"GAA")(即，TAAR-MAA+MAAO+GAA)。可以通过向动物饲料中补充限制氨基酸，来给动物补充限制氨基酸，以增加选择的动物产物(例如，牛奶)的产量。可以通过分析选择的动物产物的氨基酸分布(即，输出分布)和并将该分布与向动物提供的氨基酸的分布(即，输入分布)进行比较来确认限制氨基酸。确定氨基酸需求的方法是本领域内已知的，并在美国专利号5145695和美国专利号5219596中描述，这里完整引入作为参考。例如，可以比较牛奶的氨基酸分布与动物消化道内的微生物产生的氨基酸分布(即，微生物的氨基酸分布)。在微生物的氨基酸分布和牛奶的氨基酸分布之间的区别表明其中氨基酸是过量的或限制的。或者，可以用外源性的营养物(即，用除了微生物已经产生的营养物以外的营养物)来补充由遗传修饰的或未修饰的微生物发酵剩余的发酵剩余物以增加其营养价值，并进而增加其商业价值。这使得技术人员可以平衡可能缺乏一种或多种营养物的发酵剩余物的营养含量。IV.商业方法
技术领域：
：本发明提供了开发和评估过程和产物以增加玉米-乙醇副产物如干酒糟的价值的商业方法。这可以通过使用修饰的孩i生物提高在乙醇生产过程中生成的这些副产物的营养含量，以形成富含营养的动物饲料和其它增值产物，从而提高乙醇生产的经济性。乙醇工业代表了美国玉米的第三大市场。燃料乙醇生产是农村经济发展、环境改善和汽油销售的重要部分。本发明的商业方法提供了富含营养的完全飼料形式的有价值的副产物，这些副产物给乙醇发酵工业增添了明显的商业价值。农业和农村经济已遭受低商品价格的影响。一般地讲，农场主收到的许多农产品的价格已低于生产成本。这一状况已经导致许多农场主改行，其反过来又导致许多农业经济崩溃。另外，因为美国日益增加进口大量的石油，美国的能源安全已变得不稳定。而且，当进口石油的可获得性进而其成本剧烈地波动时，美国经济将遭受损失。本发明的完全饲料有助于从乙醇生产带来增值的副产品，这可以帮助支持国内生物乙醇工业的发展，为农村经济提供增加的和可持续的收入，开发新的基于生物的产品从而将来取代目前从石油制成的产品，并增加可再生能源的国内生产，这反过来可以提高美国的能源安全。消费者和一般公众可以由于燃料可获得性以及加油站汽油价格的稳定而从本发明受益。由于富含营养的完全铜料可以从天然的农产品中制得，本发明也将提高农村和农业经济并保持空气和水的质量。本发明一方面涉及通过使用修饰的微生物进行发酵反应来提高发酵植物的价值输出，并上市或出售包含修饰的微生物的一种或多种发酵反应产物的商业方法。修饰微生物使得修饰的微生物营养含量增加。修饰的微生物富含营养物，仅作为示例，如脂肪、脂肪酸、诸如磷脂的脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和诸如铁、铜、锌、锰、钴、碘、竭、钼、镍、氟、钒、锡和硅的痕量矿物质。本发明另一方面是通过在修饰的微生物存在下使用含碳物质进行发酵反应以比不存在修饰微生物的情况下进行的发酵反应产生具有更高商业价值的发酵剩余物，从而提高发酵植物的价值输出的商业方法。富含营养的发酵剩余物产生了具有高营养含量的完全饲料。优选的根据本发明生产的发酵剩余物比常规的发酵剩余物具有更高的商业价值。例如，发酵剩余物可以包括具有提高的氨基酸和其它75营养物含量的增强的干燥固体，如DDGS。本发明的富含营养的发酵剩余物的组成不同于由传统干磨乙醇生产过程产生的DDG和酒糟副产物的组成，后者是通过不使用所述修饰的微生物发酵完整的、磨碎的玉米中存在的淀粉而获得的。本发明的富含营养的发酵剩余物可以具有按重量计至少约1%-约95%的营养含量。优选地，营养含量的范围是按重量计至少约10%-20%、20%-30%、30%-40%、40%-50%、50%画60%,口60%-70%。在本商业方法的某些实施方式中，饲料组合物包含按重量计至少约15%的发酵剩余物。在合适的实施方式中，饲料组合物包含按重量计至少约20%、至少约25%、至少约30%、至少约35%、至少约40%、至少约45%、至少约50%、至少约60%、至少约70%或至少约75%的发酵剩余物。一般地，饲料组合物包含按重量计至少约20%的发酵剩余物。更一般地，饲料组合物包含按重量计至少约15%-25%、25%隱20%、20%-25%、30%隱40%、40%-50%、50%-60%或60%-70%的发酵剩余物。饲料组合物可以额外地含有其它的营养物、香料、芳香剂、防腐剂等。也可以为具有特殊营养需求的动物定制动物饲料。酒糟的销售是总收益的一个重要部分，且对于乙醇工业的成长是关键的。作为动物饲料的酒糟的有效销售对于维持乙醇生产的有效性和收益性是必需的。动物饲料可以用于属于动物界的任何生物体，包括但不限于家禽、牛、猪、山羊、绵羊、猫、狗、鼠、水产动物、马，等等。可以通过修饰微生物改变动物饲料的营养物含量，从而使得微生物产生对于所喂养的动物而言特定的某些营养物。因此，可以用特定营养物为特定动物制造动物祠料，提供完整的动物饲料商业市场，从而增加饲料的商业价值。所以，本文/>开的行销或销售包含修饰的微生物的一种或多种发酵反应产物的商业方法将会增加发酵植物的价值输出。在本商业方法的某些实施方式中，获得价值输出的增加而基本上不减少由发酵反应产生的发酵产物的量。可以在发酵反应基本上完成时，优选至少约50%完全，更优选至少约70%完全，更优选至少约90%完全时，诱导修饰的微生物产生的营养成分的产量增加。这样的调节使得产生营养价值提高的发酵剩余物，而没有牺牲诸如乙醇和气体副产物的发酵产物的质量。可以通过测定发酵培养基中的葡萄糖含量或测定诸如二氧化碳的气体产物来监测发酵反应的完成。在本商业方法的一种实施方式中，发酵剩余物的保质期比缺乏所述修饰微生物的发酵剩余物的保质期更长。这样的发酵剩余物可以从生产地转运到存储地并进一步转运到销售地。在任何一个地方，它可以销售或混合制成完全动物饲料，该完全饲料包含发酵剩余物、其它营养物、防腐剂、香料、和/或芳香剂等。可以通过使用富含营养的修饰的微生物延长发酵剩余物的保质期，该富含营养的修饰的微生物可以被修饰为使得发酵剩余物的保质期更长。例如，可以修饰微生物使得修饰的微生物产生作为防腐剂的化合物。也可以采用产生在不同的天气、湿度或温度条件下保持不受损害的发酵剩余物的发酵方法来延长发酵剩余物的保质期。该方法包括产生作为干燥固体的发酵剩余物，其含有较少的水分，因而在温暖天气条件下是稳定的。可以通过使发酵剩余物保持不受损害的方式包装、储藏并转运发酵剩余物，进一步延长发酵剩余物的保质期。在本商业方法的某些实施方式中，修饰微生物使其富含诸如氨基酸、优选必需氨基酸和/或限制氨基酸的营养物。可以通过向动物飼料中补充限制氨基酸，来给动物补充限制氨基酸，以增加选择的动物产物(例如，牛奶)的产量。可以通过分析选择的动物产物的氨基酸分布(即，输出分布)并将该分布与向动物提供的氨基酸分布(即，输入分布)进行比较来确认限制氨基酸。例如，猫需要大量的牛磺酸用于其身体功能，但只具有有限的由其它诸如曱硫氨酸和半胱氨酸的氨基酸来产生牛磺酸的酶。因此，它们需要牛磺酸含量高的食物。如果缺乏牛磺酸，则会出现诸如被称为扩张型心肌病的心脏状况、视网膜退化、生殖障碍和异常小猫发育的症状。本发明的具有高营养含量的含有修饰微生物的完全伺料能够帮助治疗或减轻动物的这些病症。因此，不仅可以为不同的动物，而且可以为缺乏特定营养物的动物或患有一种或多种与体内营养物水平有关的疾病的动物，制造本发明的完全饲料。尽管本文已经展示和描述了本发明的优选的实施方式，但这些实施方式仅仅是作为范例，这对于本领域的技术人员是显而易见的。在不背离本发明的情况下，本领域的技术人员可以想到各种变更、变化和替换。应该理解，在实行本发明时，可以釆用本发明实施方式的各种变化形式。可以预期，下面的权利要求限定本发明的范围，从而可以覆盖这些权利要求的范围之内的方法和结构及其等价物。实施例表达载体的构建根据标准重组技术构建适于在诸如酵母细胞的微生物中产生外源性序列的表达载体。该载体包含一种在酵母细胞中能够复制的复制操纵子，一种与控制表达的调节序列有效连接的目标外源性序列。该载体在诸如细菌的原核生物中可任选地复制(即，穿梭载体)，以利于克隆。另外，该载体包含调节序列，如葡萄糖抑制操纵子，其正常抑制外源性序列的表达，直至培养基中的葡萄糖含量低时或即将耗尽时。尽管选择性标记基因可以在共引入宿主细胞内的另一多核苷酸序列上携带，表达载体一般构建为含有选择性标记(例如，编码对于用载体转化的宿主细胞生存或生长所必需的蛋白质的基因)。只有那些已经引入选择性基因的宿主细胞会在选择性的条件下生存和/或生长。典型的选择基因编码以下的蛋白质(a)提供对抗生素或其它毒素物质例如氨千青霉素、新霉素、甲氨喋呤等的抗性；(b)补充营养缺陷型的缺陷；或(c)提供从复合培养基中无法获得的必需营养物。合适的标记基因的选择取决于宿主细胞，并且用于不同宿主的合适的基因是本领域内已知的。克隆载体和表达载体一般也含有可被宿主识别的复制系统。示例性的表达载体与诸如启动子、增强子和终止子的合适的转录控制元件有效连接。对于表达(即，翻译)，通常也需要一种或多种翻译控制元件，如核糖体结合位点、翻译起始位点和终止密码子。这些控制元件(转录的和翻译的)可以源自诸如热休克基因、与毒性有关的基因和孢子形成基因的调节基因。如果需要的话，也可以包含编码信号肽的多核苷酸序列，以使得编码的外源性序列穿过和/或停留在细胞膜上或被细胞分泌出去。外源性序列(例如，富含一种或多种必需氨基酸)的表达通过包括电穿孔、转染、轰击和感染在内的许多合适的方法中的任一种，可以将含有目标外源性序列的载体引入酵母宿主细胞中。在选择性培养基(例如，含有合适的抗生素)中培养被转化的酵母细胞，以选择那些用表达载体转化的酵母细胞。然后制备转化体的基本上均质的培养物，用于发酵反应。使发酵反应在标准厌氧条件下进行，以产生醇和气体产物。由于(例如)过量产生富含一种或多种必需氨基酸(例如，富含赖氨酸)的外源性序列，发酵反应的剩余物含有具有提高的营养含量的酵母转化体。实施例l.pKS-l-ST:G060205的构建构建一种被称为pKS-l-ST:G060205的载体，其包含编码来自脑月莫炎脓毒'l"生黄才干菌(yflvoZa"en'wmmemVzgose/7"cww)(GO6205)的月甫氨酸特异性内肽酶的开放阅读框，在酵母细胞的细胞质中表达内肽酶。内肽酶与用于快速蛋白质纯化的Strep-标签和便于通过免疫印记法(WesternBlotting)才全测的HA-标签符合阅读框地连接。将内肽酶序列通过BamHI和Xhd的限制位点亚克隆到pKS-l-ST的骨架内。在pKS-l-ST:G060205中包含的额外的序列组分见图3A。具体而言，pKS-l-ST载体背景携带了KanMX抗性标记，一种控制脯氨酸特异性内肽酶基因的表达的ADH2启动子。ADH2启动子在酵母细胞的生长79初期一般没有活性。一旦细胞达到生长曲线的稳定初期，就会耗尽培养基如YPD培养液中的葡萄糖，从而诱导ADH2启动子的活性。实施例2.PKS-2-ST:G06205的构建构建一种^l称为pKS-2-ST:G060205的载体，其包含编码来自脑膜炎脓毒性黄杆菌(GO6205)的分泌的脯氨酸特异性内肽酶的开放阅读框。内肽酶与Suc2前导序列有效连接，以引导合成的内肽酶离开酵母细胞。另外，内肽酶序列与用于快速蛋白质纯化的Strep-标签和便于通过免疫印记法检测的HA-标签符合阅读框地连接。将内肽酶序列通过BamHI和Xhd的限制位点亚克隆到pKS-2-ST的骨架内。在pKS-2-ST:G060205中包含的额外的序列组分见图3B。具体而言，pKS-2-ST载体背景携带了KanMX抗性标记，一种控制脯氨酸特异性内肽酶基因的表达的ADH2启动子。ADH2启动子在酵母细胞的生长初期一般没有活性。一旦细胞达到生长曲线的稳定初期，就会耗尽培养基如YPD培养液中的葡萄糖，从而诱导ADH2启动子的活性。外源性序列(例如，富含一种或多种必需氨基酸)的表达实施例3.由载体pKS-l-ST:G06205细胞质表达脯氨酸特异性内肽酶用含有编码脯氨酸特异性内肽酶(一种大的富含赖氨酸的蛋白质)的基因的pKS-l-ST:GO6205载体转化高效产生乙醇的酵母细胞(酿酒酵母ATCC4132抹)。脯氨酸特异性内肽酶的氨基酸序列如图4A所示。除了内肽酶以外，表达的序列还含有Strep-标签、HA表位和对应于BamHI限制性位点的氨基酸残基。在两个位点处(在图4A中以三角显示)修饰该序列，其中，为了使肽酶活性失活，已经用丙氨酸取代野生型的丝氨酸和组氨酸残基。使转化的酵母细胞在标准培养基中生长。通过SDS-PAGE分析用骨架载体pKS和载体pKSl:G06205转化的对照细胞的裂解物。图6显示了根据分子量来分析各自的裂解蛋白质的凝胶。如图6所示，由pKSl:G06205转化的酵母细胞制备的裂解物含有对应于脯氨酸特异性内肽酶的预期分子量(~79kDa)的额外条带。该条带在用载体pKS2转化的对照酵母细胞制备的裂解物中不存在。实施例4.通过载体pKS-2-ST:GO6205表达和分泌脯氨酸特异性内肽酶用含有编码脯氨酸特异性内肽酶(一种大的富含赖氨酸的蛋白质)的基因的pKS-2-ST:GO6205载体转化高效产生乙醇的酵母(酿酒酵母ATCC4132抹)。编码序列如图4B所示。除了内肽酶以外，表达的序列还含有SUC2输出信号，以使蛋白质从转化的细胞分泌出去。编码的序列也具有Strep-标签、HA表位序列和对应于BamHI限制性位点的氨基酸残基。在两个位点处(在图4A中以三角显示)修饰该序列，其中，为了使肽酶活性失活，已经用丙氨酸取代野生型的丝氨酸和组氨酸残基。使转化的酵母细胞在标准培养基中生长。通过SDS-PAGE分析用骨架载体pKS2和载体pKS2:GO6205转化的对照细胞的培养上清液。图5A显示了用pSK2:GO6205转化的细胞和用pKS2转化的细胞的24小时培养上清液的凝胶电泳图。图5A中的凝胶表明，用pSK2:G06205转化的细胞的上清液显示79kDa分子量的条带，其对应于脯氨酸特异性内肽酶蛋白，而单独用pKS2转化的细胞则不显示该条带。图5B显示了用pSK2:G06205转化的细胞和用pKS2转化的细胞的48小时培养上清液的凝胶电泳图。图5B中的凝胶表明，用pSK2:G06205转化的细胞的上清液显示-79kDa分子量的条带，其对应于脯氨酸特异性内肽酶蛋白，而单独用pKS2转化的细胞则没有该条带。8权利要求1.一种使用含碳物质的发酵方法，包括(a)将含碳物质与含有遗传修饰微生物的培养物混合，该微生物在发酵过程中，产生第一产物和含有营养物的发酵剩余物，其中，发酵剩余物中的营养物的含量高于未修饰的相应微生物在发酵过程中使用时产生的发酵剩余物中的营养物含量；(b)在适于第一产物的商业生产的条件下和适于营养物的生产的条件下发酵培养物；(c)从培养物中分离第一产物；和(d)生产发酵剩余物。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述微生物包括含有编码一种多肽的外源性核苷酸序列和控制外源性多肽表达的调节序列的重组表达载体，其中，该外源性多肽的表达导致了与未修饰的微生物相比，发酵剩余物的营养成分含量增加。3.如权利要求l所述的方法，其中，所述营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质。4.如权利要求l所述的方法，其中，所述营养物是选自赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸的必需氨基酸。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述外源性序列的表达受调节序列的控制，该调节序列选自热休克基因的调节序列、毒性基因的调节序列和孢子形成基因的调节序列。6.如权利要求1所述的方法，其中，当发酵反应已经达到至少约50%完全时，所述外源性序列的表达被诱导。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述外源性核苷酸序列的表达取决于葡萄糖浓度。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述遗传修饰改变了营养物合成途径中的至少一个结构基因。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述遗传修饰改变了营养物合成途径的调控。10.如权利要求9所述的方法，其中，所述合成途径是选自赖氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸的必需氨基酸的合成途径。11.如权利要求l所述的方法，其中，所述遗传修饰改变了营养物离开或进入微生物的转运过程。12.如权利要求1所述的方法，其中，所述营养物是选自赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸的必需氨基酸。13.如权利要求l所述的方法，其中，所述营养物是维生素。14.如权利要求13所述的方法，其中，所述维生素选自维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12、维生素C、维生素Dl-D4、维生素E和维生素K。15.如权利要求l所述的方法，其中，所述营养物是脂质。如权利要求l所述的方法，其中，所述第一产物是醇。如权利要求16所述的方法，其中，所述醇是乙醇。如权利要求16所述的方法，其中，所述醇选自甲醇、丙醇16.17..18.和丁醇19.20.混合。21.气体。22.物。23.如权利要求16所述的方法，其中，所述醇通过蒸馏来分离。如权利要求16所述的方法，进一步包括将醇与另一种燃料如权利要求l所述的方法，其中，所述第一产物选自溶剂或如权利要求l所述的方法，其中，所述第一产物是药物化合如权利要求1所述的方法，其中，所述含碳物质选自纤维素、木片、蔬菜、生物质、排泄物、动物废物、燕麦、小麦、玉米、大麦、蜀黍、小米、稻米、黑麦、高粱、马铃薯、甜菜、芋头、木薯、水果、水果汁和甘蔗。24.如权利要求l所述的方法，其中，所述发酵剩余物包括干酒糟、干酒糟可溶物或含可溶物的干酒糟。25.如权利要求1所述的方法，其中，包括将发酵剩余物掺入到动物飼料中。26.如权利要求l所述的方法，其中，所述营养物在发酵已经基本完成时产生。27.如权利要求l所述的方法，其中，所述微生物是酵母。28.如权利要求27所述的方法，其中，所述酵母属于酵母属。29.如权利要求l所述的方法，其中，所述微生物包括酵母，碳源包括玉米淀粉或濕糖，第一产物包括乙醇，营养物选自赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸和苏氨酸。30.如权利要求l所述的方法，其中，所述微生物是梭菌。31.如权利要求30所述的方法，其中，所述产物是丁醇或丙酮。32.如权利要求l所述的方法，其中，所述微生物包括梭菌，碳源包括玉米淀粉或蔗糖，第一产物包括乙醇，营养物选自赖氨酸、曱硫氨酸、色氨酸和苏氨酸。33.如权利要求l所述的方法，其中，所述微生物选自发酵单胞菌、大肠杆菌、棒状杆菌、短杆菌和芽孢杆菌。34.如权利要求l所述的方法，进一步包括将第一产物和发酵剩余物商品化。35.—种使用含碳物质的发酵方法，包括(a)将含碳物质与包含遗传修饰微生物的培养物混合，该微生物在发酵过程中，产生第一产物和发酵剩余物，其中，发酵剩余物的价值高于通过发酵未修饰的相应微生物产生的发酵剩余物的价值；(b)在适于产生第一产物和产生具有更大价值的发酵剩余物的条件下发酵所述培养物；(c)从培养物中分离第一产物；和(d)收获发酵剩余物。36.如权利要求35所述的方法，其中，所述发酵剩余物包括含量增加的工业品或药物产品。37.如权利要求35所述的方法，其中，所述发酵剩余物显示出改进的物理特性。38.如权利要求37所述的方法，其中，所述改进的物理特性选自增强的粘附或增加的密度。39.—种遗传修饰的微生物，该微生物在发酵过程中，产生用于商业化的第一产物和包含营养物的发酵剩余物，其中，发酵剩余物中的营养物的含量高于由未修饰的相应微生物在发酵反应中产生的发酵剩佘物中的营养物含量。40.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其包括含有编码一种多肽的外源性核苷酸序列和控制该外源性多肽表达的调节序列的重组表达载体，其中，该外源性多肽的表达导致了与未修饰的微生物相比，其发酵剩余物的营养物含量增加。41.如权利要求40所述的遗传修饰的微生物，其中，所述营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质。42.如权利要求40所述的遗传修饰的微生物，其中，所述营养物是至少一种驯养动物所必需的必需氨基酸，所述外源性多肽包括该必需氨基酸。43.如权利要求42所述的遗传修饰的微生物，其中，所述必需氨基酸选自赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸。44.如权利要求40所述的遗传修饰的微生物，其中，所述外源性序列的表达受调节序列的控制，该调节序列选自热休克基因的调节序列、毒性基因的调节序列和孢子形成基因的调节序列。45.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述遗传修饰改变了营养物合成途径中的至少一种结构基因。46.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述合成途径是驯养动物的必需氨基酸的合成途径。47.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述遗传修饰改变了营养物合成途径的调控。48.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述遗传修饰改变了一种结构基因，该结构基因调节含有驯养动物所必需的至少一种必需氨基酸的肽的合成。49.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述遗传修饰改变了营养物离开或进入微生物的转运过程。50.如权利要求40所述的遗传修饰的微生物，其中，当发酵反应已经达到至少约50%完全时，所述外源性序列的表达被诱导。51.如权利要求50所述的遗传修饰的微生物，其中，所述至少约50。/。完全由葡萄糖含量降至低于开始发酵反应之前发酵反应混合物中存在的起始葡萄糖含量的约50%所证明。52.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述外源性核苷酸序列的表达取决于葡萄糖浓度。53.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述营养物是至少一种驯养动物所必需的必需氨基酸。54.如权利要求53所述的遗传修饰的微生物，其中，所述必需氨基酸选自赖氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、精氨酸、牛磺酸和组氨酸。55.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述营养物是维生素。56.如权利要求55所述的遗传修饰的微生物，其中，所述维生素选自维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12、维生素C、维生素Dl-D4、维生素E和维生素K。57.如权利要求55所述的遗传修饰的微生物，其中，所述商业产品是醇。58.如权利要求57所述的遗传修饰的微生物，其中，所述醇是乙醇。59.如权利要求55所述的遗传修饰的微生物，其中，所述商业产品选自溶剂或气体。60.如权利要求55所述的遗传修饰的微生物，其中，所述商业产品是药物化合物。61.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述营养物是脂质。62.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述醇选自曱醇、丙醇和丁醇。63.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述微生物是酵母。64.如权利要求63所述的遗传修饰的微生物，其中，所述酵母属于酵母属。65.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述微生物是梭菌。66.如权利要求39所述的遗传修饰的微生物，其中，所述微生物选自发酵单胞菌、大肠杆菌、棒状杆菌、短杆菌和芽孢杆菌。67.—种发酵培养物，包括(a)—种遗传修饰微生物，该微生物在发酵反应中，产生用于商业化的第一产物和包含营养物的发酵剩余物，其中，发酵剩余物中的营养物的含量高于未修饰的相应微生物在发酵反应中产生的发酵剩余物中的营养物含量；和(b)包含用于产生营养物的碳源的发酵培养基，其中，该培养物产生所述产物。68.如权利要求67所述的发酵培养物，其中，所述营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量矿物质。69.如权利要求67所述的发酵培养物，其中，所述碳源选自纤维素、木片、蔬菜、生物质、排泄物、动物废物、燕麦、小麦、玉米、大麦、蜀黍、小米、稻米、黑麦、高粱、马铃薯、甜菜、芋头、木薯、水果、水果汁和甘蔗。70.如权利要求67所述的发酵培养物，其中，所述第一产物是醇。71.如权利要求70所述的发酵培养物，其中，72.如权利要求67所述的发酵培养物，其中自;容剂或气体。73.如权利要求67所述的发酵培养物，其中药物化合物。74.如权利要求67所述的发酵培养物，其中，丙醇和丁醇。75.如权利要求67所述的发酵培养物，其中母。76.如权利要求75所述的发酵培养物，其中母属。77.如权利要求67所述的发酵培养物，其中所述醇是乙醇。所述第一产物选所述第一产物是所述醇选自曱醇、所述微生物是酵所述酵母属于酵所述微生物是梭78.如权利要求67所述的发酵培养物，其中，所述微生物选自发酵单胞菌、大肠杆菌、棒状杆菌、短杆菌和芽孢杆菌。79.如权利要求67所述的发酵培养物，其体积至少为100升。80.如权利要求67所述的发酵培养物，其中，所述微生物包括酵母，碳源包括玉米淀粉或蔗糖，第一产物包括乙醇，营养物选自赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸和苏氨酸。81.如权利要求67所述的发酵培养物，其中，所述微生物包括梭菌，碳源包括玉米淀粉或蔗糖，第一产物包括乙醇，营养物选自赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸和苏氨酸。82.—种表达载体，其含有编码一种包含驯养动物所必需的至少一种必需氨基酸的多肽的外源性序列，其中，当产生醇或烷烃的发酵反应已经达到至少约50%完全时，该外源性序列的表达被诱导。83.如权利要求82所述的表达载体，其中，所述外源性序列的表达受调节序列的控制，该调节序列选自葡萄糖抑制基因操纵子、热休克基因的调节序列、毒性基因的调节序列、孢子形成基因的调节序列。84.如权利要求82所述的表达载体，其中，所述多肽包含的至少约5%的氨基酸残基是驯养动物所必需的必需氨基酸。85.来自遗传修饰的微生物的商业发酵过程的一种发酵剩余物，所述发酵剩余物具有与来自未经这样遗传修饰的微生物的商业发酵过程的发酵剩余物相比更大量的营养物。86.如权利要求85所述的发酵剩余物，其包括干酒糟。87.如权利要求85所述的发酵剩余物，其包括干酒糟可溶物。88.如权利要求85所述的发酵剩余物，其包括含可溶物的千酒糟。89.如权利要求85所述的发酵剩余物，其包含遗传修饰的微生物。90.如权利要求85所述的发酵剩余物，其中，所述营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量的矿物质。91.如权利要求85所述的发酵剩余物，其中，所述发酵过程产生了待分离的工业化学物质。92.如权利要求85所述的发酵剩余物，其中，所述营养物是选自赖氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和精氨酸的必需氨基酸。93.如权利要求92所述的发酵剩余物，其中，所述必需氨基酸包含在由用于发酵过程中的微生物产生的异源性多肽中。94.如权利要求93所述的发酵剩余物，其中，所述异源性多肽包含的至少约5%的氨基酸残基是必需氨基酸。95.如权利要求85所述的发酵剩余物，其中，所述必需氨基酸以超过发酵剩余物干重的约3%的量存在。96.如权利要求85所述的发酵剩余物，其补充有香料。97.如权利要求85所述的发酵剩余物，与说明书一起包装用作动物饲料。98.如权利要求85所述的发酵剩余物，与说明书一起包装用作食物才卜充剂。99.一种完全动物饲料，其包含按重量计至少约15%的发酵剩余物。100.如权利要求99所述的完全动物饲料，其中，所述发酵剩余物由遗传修饰的微生物的商业发酵过程产生，所述发酵剩余物含有比来自未经这样遗传修饰的微生物的商业发酵过程的发酵剩余物更大量的营养物。101.如权利要求100所述的完全动物饲料，其进一步包含遗传修饰的微生物。102.如权利要求100所述的完全动物饲料，其进一步包含对于目标动物来il美p未的香并+。103.如权利要求100所述的完全动物饲料，其中，所述营养物是选自赖氨酸、曱硫氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、曱硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和精氨酸的必需氨基酸。104.如权利要求103所述的完全动物饲料，其中，所述必需氨基酸包含在由发酵反应中所用的微生物产生的异源性多肽中。105.—种增加发酵植物的价值的商业方法，包括(a)发酵包含遗传修饰的微生物和碳源的培养物以产生第一产物，从培养物中分离第一产物，并收获发酵剩余物，其中，该发酵剩的商业价值；和(b)交易或销售第一产物和发酵剩余物。106.如权利要求105所述的商业方法，其中，所述发酵剩余物比通过在发酵反应中培养未修饰的相应微生物产生的发酵剩余物具有提高的量的营养物。107.如权利要求106所述的商业方法，其中，所述营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、物、甾醇、酶和痕量的矿物质。108.如权利要求105所述的商业方法，具有改进的物理特性。109.如4又利要求105所述的商业方法，具有增加量的工业品或药物产品。110.如;R利要求106所述的商业方法，母。111.如纟又利要求106所述的商业方法，肽、蛋白质、碳水化合其中，所述发酵剩余物其中，所述发酵剩余物其中，所述微生物是酵其中，所述微生物是梭其中，所述碳源包括玉其中，所述第一产物是其中，所述第一产物是112.如纟又利要求106所述的商业方法，米淀纟分或蔗斗唐。113.如;k利要求106所述的商业方法，选自乙醇、曱醇、丙醇和丁醇的醇。114.如权利要求106所述的商业方法，生物燃料，且该方法进一步包括将该生物燃料与另一种燃料混合用于商业化。115.如权利要求106所述的商业方法，其中，所述营养物选自脂肪、脂肪酸、脂质、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、甾醇、酶和痕量的矿物质。116.如权利要求106所述的商业方法，其中，所述发酵剩余物包括干酒糟、干酒糟可溶物或含可溶物的干酒糟。117.如权利要求106所述的商业方法，其中，包括将发酵剩余物与其它营养物混合以产生用于驯养动物的完全詞料。118.—种方法，包括将发酵剩余物与营养物组合。119.一种包含用外源性营养物补充的发酵剩余物的组合物。全文摘要本发明提供了为增加发酵反应的价值输出而设计的组合物和方法，该发酵反应产生诸如乙醇的商品化的第一产物，和例如用作动物饲料的发酵剩余物。该方法包括在发酵过程中使用经过修饰的微生物，使其产生比使用未经这样修饰的微生物的过程产生的剩余物具有更高价值的剩余物。特别是，本发明涉及在发酵过程中使用经过修饰的微生物，以增加诸如必需氨基酸的营养物的产量，从而减少在动物食物中补充营养物的需要。本发明也提供了具有更高商业价值的修饰的发酵剩余物。本发明还提供了完全动物饲料，包括所述发酵剩余物的营养补充物。本发明进一步提供了进行发酵的方法、修饰的发酵微生物和修饰这样的微生物的遗传载体。文档编号A61K35/74GK101454013SQ200780019160公开日2009年6月10日申请日期2007年4月5日优先权日2006年4月13日发明者P·R·戴维申请人:阿姆布罗泽有限公司