用于生产卤代化合物的方法与流程

背景技术：

1、对动物农业的温室气体排放的关注日益增加。这些排放中的很大一部分可归因于所有家养反刍动物的生物源肠道甲烷(ch4)排放(占美国总排放量的3.2％；epa，2019)。人们早已知道，小卤代有机化合物，诸如氯仿、溴氯甲烷和2-溴乙烷磺酸盐可作为肠道甲烷产量的抑制剂(hristov,an等人j anim sci(2013)91(11):5045-69)。这些小有机卤代化合物可以竞争性抑制甲基辅酶m还原酶(mmcr)的活性，所述酶通过瘤胃中发现的产甲烷菌催化ch4合成的最后步骤(wood,jm等人biochemistry(1968)7(5):1707-1713；ferry,j.g.annurev microbiol(2010)64:3117-3126)。然而，出于动物和人类安全以及环境考虑，不能将这些小卤代有机化合物直接用作家畜饲料添加剂。为了解决这个问题，研究人员发现，富含卤素的海门冬属(asparagopsis genus)红藻是作为ch4抑制剂的小卤代有机化合物的天然来源(machado l.等人，j appl phycol(2016)28(5)：3117-3126)。虽然许多海藻都会产生卤代化合物，但海门冬却不同寻常，因为它具有的腺细胞可累积极高浓度的溴仿(chbr3)。一系列独立的体内试验表明，当绵羊、奶牛和肉牛的饮食中加入海门冬时，ch4产量显著减少了50-80％(li x.，等人anim prod sci(2018)58(4):681-688)。尽管研究致力于大规模生产海门冬，但这种海藻的生长规模不太可能满足未来奶制品和牛肉行业对饲料添加剂的需求。因此，需要开发可扩展的替代方案来减少甲烷产量。

技术实现思路

1、本公开的特征是过氧化物酶和相关组合物，以及用所述过氧化物酶调节小卤代有机化合物的产量的方法。在一个实施方案中，本文所述的方法包括(i)提供小有机化合物(例如，丙酮或乙酰丙酮)；(ii)以在足以产生小卤代有机化合物的条件下，使小有机化合物与过氧化物酶(例如，vhpo)接触，以形成反应混合物；和/或(iii)评估所产生的小卤代有机化合物。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)。在一个实施方案中，该方法的特征是(iii)。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)和(ii)中的每一个。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)和(iii)中的每一个。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)和(iii)中的每一个。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)-(iii)中的每一个。在一个实施方案中，调节包括增加小卤代有机化合物的产量。在一个实施方案中，该方法包括调节多种小卤代有机化合物的产量。在一个实施方案中，该方法包括提供多个小有机化合物，例如用于卤化。

2、过氧化物酶可以是自然界中已知的任何过氧化物酶，包括卤代过氧化物酶。在一个实施方案中，卤代过氧化物酶是钒卤代过氧化物酶(vhpo)。在一个实施方案中，vhpo是钒氯过氧化物酶(vcpo)、钒溴过氧化物酶(vbpo)或钒碘过氧化物酶(vipo)。在一个实施方案中，vhpo是vbpo。过氧化物酶可以是藻类卤代过氧化物酶(例如，来源于藻类物种)或真菌卤代过氧化物酶(例如，来源于真菌物种)。在一个实施方案中，过氧化物酶是真菌卤代过氧化物酶(例如，源自真菌物种)。过氧化物酶可以源自选自以下的生物：不等弯孢菌(curvularia inaequalis)、halomicronema hongdechloris、moorea bouillonii、红海束毛藻(trichodesmium erythraeum)、山地隐球藻(aphanocapsa montana)、丝状鞘丝藻(lyngbya confervoides)、聚球藻(synechococcus)属pcc7335和珊瑚藻(corallinaofficinalis)。在一个实施方案中，过氧化物酶来源于珊瑚藻。在一个实施方案中，过氧化物酶来源于山地隐球藻。在一个实施方案中，过氧化物酶来源于不等弯孢菌。在一个实施方案中，过氧化物酶包含本文所述的过氧化物酶的序列，例如表2中提供的过氧化物酶序列。

3、过氧化物酶可以在宿主细胞微生物中产生，例如在宿主细胞微生物中过表达。在一个实施方案中，宿主细胞微生物选自巴斯德毕赤酵母(pichia pastoris)、黑曲霉(aspergillus niger)、酿酒酵母(saccharomy ces cerevisiae)或大肠杆菌(escherichiacoli)。在一个实施方案中，在宿主细胞微生物中产生的过氧化物酶的表达增加约1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍或10倍，例如相对于在其天然宿主中产生的过氧化物酶。在一个实施方案中，过氧化物酶的氨基酸序列选自表2中列出的氨基酸序列。在一个实施方案中，过氧化物酶与选自表2中的列表的过氧化物酶序列具有至少75％的序列同一性(例如，至少80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99％或99.5％的序列同一性)。在一个实施方案中，过氧化物酶是选自seq id no.1-50中任一个的序列。在一个实施方案中，过氧化物酶与选自seq id no:1-50的过氧化物酶序列具有至少75％序列同一性(例如至少80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99％或99.5％序列同一性)。在一个实施方案中，过氧化物酶选自seq id no.1-50中任一个的氨基酸序列。

4、小有机化合物可以是天然存在的或非天然存在的化合物。例如，小有机化合物可包括天然产物、脂质、固醇、类固醇、氨基酸、糖、褐藻单宁、单宁、木质素或木质素衍生物。在一个实施方案中，小有机化合物包含官能团，例如醛、酮、乙酰基、酰基、羟基、酯、醚、胺、酰胺、芳基、杂芳基、杂环基或环烷基。在一个实施方案中，小有机化合物包含烯基或炔基。在一个实施方案中，小有机化合物包含醛或酮基团。在一个实施方案中，小有机化合物包括α-β不饱和酮。在一个实施方案中，小有机化合物是丙酮或乙酰丙酮。在一个实施方案中，小有机化合物包含1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子。在一个实施方案中，小有机化合物包括酮或醛。

5、在一个实施方案中，小卤代有机化合物包括天然产物、脂质、固醇、类固醇、氨基酸、糖、褐藻单宁、单宁、木质素，或者木质素衍生物被氯化、溴化或碘化。在一个实施方案中，小卤代有机化合物是溴化的。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含官能团，例如醛、酮、乙酰基、酰基、羟基、酯、醚、胺、酰胺、芳基、杂芳基、杂环基或环烷基。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含烯基或炔基。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含醛或酮基团。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包括α-β不饱和酮。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含1、2、3个卤素原子。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含1、2、3个溴原子。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含丙酮部分。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包括二溴丙酮、溴丙酮、溴戊二酮、溴仿或三溴丙酮。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包括1,1-二溴丙酮、溴丙酮、3-溴-2,4-戊二酮、溴仿、1,1,3-三溴丙酮或1,1,1-三溴丙酮。在一个实施方案中，小卤代化合物包括二氯碘甲烷、二氯溴甲烷、二溴碘甲烷、二碘氯甲烷或二碘溴甲烷。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包括1,1-二溴丙酮、溴丙酮、3-溴-2,4-戊二酮、溴仿、1,1,3-三溴丙酮或1,1,1-三溴丙酮、二氯碘甲烷、二氯溴甲烷、二溴碘甲烷、二碘氯甲烷或二碘溴甲烷。

6、在一个方面，小有机化合物包括式(y)化合物：

7、

8、或其盐、互变异构体或同分异构体，其中r1a、r1b、r1c、r2a、r2b、r3a、r3b、r4a、r4b、r5a、r5b和r5c各自独立地为氢、卤素、c1-c6烷基、c1-c6杂烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、环烷基或杂环基，其中每个烷基、杂烷基、烯基、炔基、环烷基或杂环基任选地被一个或多个r6取代；r6为卤素、c1-c6烷基、c1-c6杂烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、-ora或-nrbrc；ra为氢、c1-c6烷基、c1-c6杂烷基或c2-c6烯基；rb和rc各自独立地为氢、c1-c6烷基或c1-c6杂烷基；m和n各自独立地为0至24之间的整数；并且为单键或双键，其中当为双键时，r2b和r3b各自独立地不存在。

9、在式(y)的实施方案中，r1a、r1b、r1c、r2a、r2b、r3a、r3b、r5a、r5b和r5c中的每一个各自独立地为氢。在式(y)的实施方案中，m选自0、1、2或3。在式(y)的实施方案中，n选自0、1、2或3。在式(y)的实施方案中，是单键。在式(y)的实施方案中，r1a、r1b、r1c、r2a、r2b、r3a、r3b、r5a、r5b和r5c中的每一个各自独立地为氢，m和n中的每一个独立地选自0、1、2或3，并且是单键。

10、在式(y)的实施方案中，r1a、r1b、r1c、r5a、r5b和r5c中的每一个各自独立地为氢，并且m和n中的每一个为0。在式(y)的实施方案中，r1a、r1b、r1c、r2a、r2b、r3a、r3b、r5a、r5b和r5c中的每一个独立地为氢，n为0，m为1，并且为单键。在式(y)的实施方案中，r1a为cl烷基；r1b、r1c、r5a、r5b和r5c各自独立地为氢，并且m和n各自为0。在式(y)的实施方案中，r1a为卤素(例如，氯、溴或碘)；r1b、r1c、r5a、r5b和r5c各自独立地为氢，并且m和n各自为0。

11、在另一方面，小卤代有机化合物包括式(z)化合物：

12、

13、或其盐、互变异构体或同分异构体，其中r1a、r1b、r1c、r2a、r2b、r3a、r3b、r4a、r4b、r5a、r5b和r5c各自独立地为氢、卤素、c1-c6烷基、c1-c6杂烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、环烷基或杂环基，其中每个烷基、杂烷基、烯基、炔基、环烷基或杂环基任选地被一个或多个r6取代；并且r1a、r1b、r1c、r2a、r2b、r3a、r3b、r4a、r4b、r5a、r5b和r5c的至少一个独立地为卤素；r6为卤素、c1-c6烷基、c1-c6杂烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、-ora或-nrbrc；ra为氢、c1-c6烷基、c1-c6杂烷基或c2-c6烯基；rb和rc各自独立地为氢、c1-c6烷基或c1-c6杂烷基；m和n各自独立地选自0、1、2或3；并且为单键或双键，其中当为双键时，r2b和r3b各自独立地不存在。

14、在式(z)的实施方案中，r1a、r1b和r1c中的每一个独立地为卤素或氢，其中r1a、r1b和r1c中的至少一个为卤素。在一个实施方案中，卤素选自氯、溴或碘。在式(z)的实施方案中，r1a、r1b、r1c中的每一个独立地为卤素或氢，其中r1a、r1b和r1c中的至少两个为卤素。在一个实施方案中，卤素选自氯、溴或碘中的两个。在式(z)的实施方案中，r1a，r1b，r1c中的每一个独立地是卤素。在一个实施方案中，卤素选自氯、溴或碘。在式(z)的实施方案中，r5a、r5b和r5c中的每一个独立地为卤素或氢，其中r5a、r5b和r5c中的至少一个为卤素。在式(z)的实施方案中，r5a、r5b、r5c中的每一个独立地为卤素或氢，其中r5a、r5b和r5c中的至少两个为卤素。在式(z)的实施方案中，r5a，r5b，r5c中的每一个独立地是卤素。在式(z)的实施方案中，是单键。在式(z)的实施方案中，m和n中的每一个独立地选自0、1、2或3，并且是单键。

15、在一个实施方案中，足以产生小卤代有机化合物的条件包括以下一项或多项：(a)温度在10℃至85℃之间；(b)ph在4-10之间；和(c)离子强度在0.1mm至4m之间。在一个实施方案中，足以产生小卤代有机化合物的条件包括温度在10℃至85℃之间。在一个实施方案中，足以产生小卤代有机化合物的条件包括ph在4-10之间。在一个实施方案中，足以产生小卤代有机化合物的条件包括0.1mm至4m之间的离子强度。在一个实施方案中，评估包括通过分析技术对小卤代有机化合物进行分析。在一个实施方案中，分析技术包括hplc、gc-ms、nmr。

16、这种小卤代有机化合物可用于许多农业、海洋和/或工业过程。在一个实施方案中，小卤代有机化合物能够减少微生物的甲烷产量。在一个实施方案中，甲烷产量减少至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或更多。在一个实施方案中，甲烷产量减少10-75％。在一个实施方案中，微生物存在于瘤胃群落内。

17、在另一方面，本公开的特征是用于减少瘤胃群落中小碳氢化合物(例如，甲烷)的产量的方法，其包括：(i)提供小有机化合物(例如，乙酰丙酮)；(ii)在足以产生小卤代有机化合物的条件下使小有机化合物与过氧化物酶(例如，vhpo)接触，以形成反应混合物；(iii)将小卤代有机化合物从反应混合物中分离；和/或(iv)在足以减少小碳氢化合物(例如，甲烷)的产量的条件下向瘤胃群落提供小卤代有机化合物。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)。在一个实施方案中，该方法的特征是(iii)。在一个实施方案中，该方法的特征是(iv)。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)和(ii)。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)和(iii)。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)和(iv)。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)和(iii)。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)和(iv)。在一个实施方案中，该方法的特征是(iii)和(iv)。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)-(iv)中的每一个。

18、在一个实施方案中，该方法的特征是(iii)从反应混合物中分离出小卤代有机化合物，以及(iv-a)将分离出的小卤代有机化合物掺入基质中，以便在足以减少小烃(例如甲烷)的产量的条件下递送到瘤胃群落。在一个实施方案中，该方法的特征是(iv-a)在足以减少小烃(例如，甲烷)的产量的条件下，将分离的小卤代有机化合物掺入基质中，以便递送到瘤胃群落。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)、(ii)、(iii)和(iv-a)中的每一个。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)和(iv-a)。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)、(ii)和(iv-a)中的每一个。在一个实施方案中，该方法的特征是(iii)和(iv-a)。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)、(iii)和(iv-a)。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)、(iii)和(iv-a)中的每一个。

19、在一个实施方案中，该方法还包括在(a)提供过氧化物酶之前或(b)提供过氧化物酶之后获取小烃(例如甲烷)水平的值。在一个实施方案中，该方法还包括(a)。在一个实施方案中，该方法还包括(b)。在一个实施方案中，该方法还包括(a)和(b)。在一个实施方案中，甲烷产量减少至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或更多。在一个实施方案中，甲烷产量减少10-75％。

20、过氧化物酶可以是自然界中已知的任何过氧化物酶，其包括卤代过氧化物酶。在一个实施方案中，卤代过氧化物酶是钒卤代过氧化物酶(vhpo)。在一个实施方案中，vhpo是钒氯过氧化物酶(vcpo)、钒溴过氧化物酶(vbpo)或钒碘过氧化物酶(vipo)。在一个实施方案中，vhpo是vbpo。过氧化物酶可以是藻类卤代过氧化物酶(例如，来源于藻类物种)或真菌卤代过氧化物酶(例如，来源于真菌物种)。在一个实施方案中，过氧化物酶是真菌卤代过氧化物酶(例如，源自真菌物种)。过氧化物酶可以源自选自以下的生物：不等弯孢菌、halomicronema hongdechloris、moorea bouillonii、红海束毛藻、山地隐球藻、丝状鞘丝藻、聚球藻属pcc7335和珊瑚藻。在一个实施方案中，过氧化物酶来源于珊瑚藻。在一个实施方案中，过氧化物酶来源于山地隐球藻。在一个实施方案中，过氧化物酶来源于不等弯孢菌。

21、过氧化物酶可以在宿主细胞微生物中产生，例如在宿主细胞微生物中过表达。在一个实施方案中，宿主细胞微生物选自巴斯德毕赤酵母、黑曲霉或大肠杆菌。在一个实施方案中，在宿主细胞微生物中产生的过氧化物酶的表达增加约1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍或10倍，例如相对于在其天然宿主中产生的过氧化物酶。在一个实施方案中，过氧化物酶的氨基酸序列选自表2中列出的氨基酸序列。在一个实施方案中，过氧化物酶与选自表2中的列表的过氧化物酶序列具有至少75％的序列同一性(例如，至少80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99％或99.5％的序列同一性)。在一个实施方案中，过氧化物酶是选自seq id no.1-50中任一个的序列。在一个实施方案中，过氧化物酶与选自seq id no:1-50的过氧化物酶序列具有至少75％序列同一性(例如至少80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99％或99.5％序列同一性)。在一个实施方案中，过氧化物酶的氨基酸序列相对于选自seq id no.1-50中任一个的氨基酸序列具有至少1、2、3、4、5或6个氨基酸取代。

22、在一个实施方案中，该方法的特征是：(i)提供包含α-β不饱和酮(例如乙酰丙酮)的小有机化合物；以及(ii)在足以产生小卤代有机化合物的条件下，使小有机化合物与过氧化物酶(例如vhpo)接触，以形成反应混合物。在一个实施方案中，对于步骤(ii)，该方法还包括提供卤素源和过氧化物源。在一个实施方案中，卤素源提供卤素阴离子(例如，f-、cl-、br-和/或i-)。在一个实施方案中，过氧化物源是过氧化氢。在一个实施方案中，对于步骤(ii)，该方法还包括在胺的存在下提供卤素源和过氧化物源，例如，用以产生氯化胺，例如nh2cl。在一个实施方案中，提供卤素层包括提供氯化胺(例如nh2cl)。

23、在一个实施方案中，对于步骤(ii)，还包括例如在胺存在下向过氧化物酶提供过氧化物源和卤素源(例如，溴源、氯源或碘源)，以生成卤化胺，例如nh2cl。在一个实施方案中，对于步骤(ii)，该方法还包括使卤化胺与额外的卤素源反应，以进一步卤化小卤代有机化合物。在一个实施方案中，额外的卤素源是溴阴离子、氯阴离子或碘阴离子。在一个实施方案中，卤化胺与额外的卤素源的反应发生在与步骤(i)或(ii)不同的容器中。

24、在一个实施方案中，该方法的特征是：(ii)在胺的存在下向过氧化物酶(例如，vcpo)提供过氧化物源和氯源以生成氯化胺，例如nh2cl；以及(iii)使氯化胺与两当量的碘阴离子(i-)反应，以生成次碘酸根阴离子和碘(i2)的混合物。在一个实施方案中，(ii)发生在与(iii)不同的反应容器中。在一个实施方案中，该方法还包括(iv)使来自(iii)的次碘酸根阴离子和碘的混合物与例如在(i)中产生的小卤代化合物接触，以生成另外的小卤代有机化合物(例如，进一步卤化的小卤代有机化合物，例如二氯碘甲烷或二溴碘甲烷)。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)和(iii)。在一个实施方案中，该方法的特征是(i)、(ii)、(iii)和(iv)。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)和(iv)。在一个实施方案中，该方法的特征是(ii)、(iii)和(iv)。在所有实施方案中，(ii)可被(iib)替代。

25、在一个实施方案中，步骤(i)的产率在约50％至99％之间。在一个实施方案中，步骤(i)的产率在约75％至99之间。在一个实施方案中，步骤(i)的产率在约85％至99％之间。在一个实施方案中，步骤(i)、(ii)、(iii)和(iv)的产率在约10％至99％之间。在一个实施方案中，步骤(i)、(ii)、(iii)和(iv)的产率在约10％至75％之间。在一个实施方案中，步骤(i)、(ii)、(iii)和(iv)的产率在约10％至50％之间。在一个实施方案中，步骤(i)、(ii)、(iii)和(iv)的产率在约25％至99％之间。在一个实施方案中，该方法在ph值约5.0至9.0之间进行。在一个实施方案中，步骤(ii)和/或(ii)在ph 7.0至8.0，例如ph 7.2至7.8、ph 7.5至8.0之间进行。不受理论束缚，将步骤(ii)和/或(iii)的ph保持在约7.0至8.0之间可能有助于减少生成i3-或碘酸根阴离子io3-的副反应。

26、在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如过乙酸(paa))和过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，次卤酸根阴离子和过量碘阴离子转化为双原子碘i2和三碘阴离子i3-的转化率降低约10％-99％。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如，paa)与过氧化物酶(例如，vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括在ph 7下的h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，在ph 7下次卤酸根阴离子和过量碘阴离子转化为双原子碘i2和三碘阴离子i3-的转化率降低了10％-99％。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如，paa)与过氧化物酶(例如，vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括在ph 0-5下的h2 o2与vhpo的酶促反应的方法相比，在ph 0-5下次卤酸根阴离子和溴阴离子转化为双原子溴br2的转化率降低了10％-99％。

27、在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如，paa)与过氧化物酶(例如，vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo在ph 0-5之间的酶促反应的方法相比，次卤酸根阴离子和过量氯阴离子在ph 0-5之间转化为双原子氯cl2的转化率降低了10％-99％。在一个实施方案中，包括有机过氧化物例如paa与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo在ph0-5之间的酶促反应的方法相比，过乙酸和溴阴离子在ph 0-5之间转化为次溴酸根阴离子或其共轭酸的转化率降低了10％-99％。在一个实施方案中，包括有机过氧化物例如paa和过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括有机过氧化物例如paa与vhpo在ph 0-5之间的酶促反应的方法相比，过乙酸和碘阴离子在ph 0-5之间转化为次碘酸根阴离子或其共轭酸的转化率降低了10％-99％。

28、在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应(例如步骤(ii))的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了10％-500％。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了25％-250％。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了50％-150％。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与vcpo的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了75％-125％。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了80％-120％。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与vcpo的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了90％-110％。

29、在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应(例如步骤(ii))的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了10％-500％，其中生成了二氯碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了25％-250％，其中生成了二氯碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了50％-150％，其中生成了二氯碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了75％-125％，其中生成了二氯碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了80％-120％，其中生成了二氯碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了90％-110％，其中生成了二氯碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了10％-500％，其中生成了二溴氯甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了25％-250％，其中生成了二溴碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了50％-150％，其中生成了二溴碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了75％-125％，其中生成了二溴碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了80％-120％，其中生成了二溴碘甲烷。在一个实施方案中，包括有机过氧化物(例如paa)与过氧化物酶(例如vcpo)的酶促反应的方法的特征在于，与包括h2o2与vhpo的酶促反应的方法相比，kcat增加了90％-110％，其中生成了二溴碘甲烷。

30、小有机化合物可以是天然存在的或非天然存在的化合物。在一个实施方案中，小有机化合物包含1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子。在一个实施方案中，小有机化合物包括酮或醛。在一个实施方案中，小卤代有机化合物是氯化的、溴化的或碘化的。在一个实施方案中，小卤代有机化合物是溴化的。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含1、2、3个卤素原子。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含1、2、3个溴原子。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包含丙酮部分。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包括二溴丙酮、溴丙酮、溴戊二酮、溴仿或三溴丙酮。在一个实施方案中，小卤代有机化合物包括1,1-二溴丙酮、溴丙酮、3-溴-2,4-戊二酮、溴仿、1,1,3-三溴丙酮或1,1,1-三溴丙酮。

31、在一个实施方案中，足以产生小卤代有机化合物的条件包括以下一项或多项：(a)温度在10℃至85℃之间；(b)ph在4-10之间；和(c)离子强度在0.1mm至4m之间。在一个实施方案中，足以产生小卤代有机化合物的条件包括温度在10℃至85℃之间。在一个实施方案中，足以产生小卤代有机化合物的条件包括ph在4-10之间。在一个实施方案中，足以产生小卤代有机化合物的条件包括0.1mm和4m之间的离子强度。在一个实施方案中，评估包括通过分析技术对小卤代有机化合物进行分析。在一个实施方案中，分析技术包括hplc、gc-ms、nmr。

32、这种小卤代有机化合物可用于许多农业、海洋和/或工业过程。在一个实施方案中，小卤代有机化合物能够减少微生物的甲烷产量。在一个实施方案中，甲烷产量减少至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或更多。在一个实施方案中，甲烷产量减少10-75％。在一个实施方案中，微生物存在于瘤胃群落内。

33、在另一方面，该方法的特征是一种用于增加宿主细胞或宿主微生物中过氧化物酶表达的方法。

34、在另一方面，该方法的特征还在于用于连续生产小卤代有机化合物的反应器，其包括：(i)反应腔室；(ii)温度控制模块；(iii)蠕动泵；和/或(iv)容纳催化剂的模块。

35、本文在附图、说明书、实施例和权利要求中进一步详细描述了本公开的附加实施方案。