[发明专利]一种避免CO抑制产乙酸菌的方法

说明书

本发明提供一种使含CO的气态底物发酵的方法。通过在发酵期间控制CO浓度和使高或低CO浓度的影响最大限度地减小，所述方法有效减少迟滞时间，并使培养物保持在稳定态。所述方法包括将合成气提供到第一发酵区域，使合成气发酵，并测定第一发酵区域内发酵培养基中的CO浓度。如果第一发酵区域内发酵培养基中的CO浓度具有约0.12mM或更大计算值，则将提供到第一发酵区域的合成气的至少一部分提供到一个或多个后续发酵区域，其量有效提供在任何后续发酵区域中约0.12mM或更小的计算CO浓度。

本申请要求均在2012年9月19日提交的美国临时申请61/702,824、61/702,826、61/702,832和61/702,837的权益，所有申请均通过引用以全文并入本文。

本发明提供一种使含CO的气态底物发酵的方法。更具体地讲，所述方法包括测定第一发酵区域内第一发酵培养基中的CO浓度。如果第一发酵培养基中的CO浓度具有约0.12mM或更大计算值，则将提供到第一发酵区域的合成气的至少一部分提供到一个或多个后续发酵区域，其量有效提供在任何后续发酵区域中约0.12mM或更小的计算CO浓度。

背景

产乙酸微生物可从一氧化碳(CO)通过气态底物发酵产生乙醇。用厌氧微生物从梭菌属(Clostridium)发酵产生乙醇和其它有用产物。例如，美国专利5,173,429描述杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) ATCC No. 49587，一种从合成气产生乙醇和乙酸盐的厌氧微生物。美国专利5,807,722描述用杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) ATCC No.55380使废气转化成有机酸和醇的方法和装置。美国专利6,136,577描述用杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) ATCC No. 55988和55989使废气转化成乙醇的方法和装置。

很多产乙酸微生物不适用于工业规模生物处理，因此，未显示用于这种用途的工业可行性。这些微生物具有慢倍增时间和低总生产率。另外，用于基因操作的很多技术(敲除、转基因通过整合过表达或游离基因质粒传播)低效、费时、费力或不存在。

可使产乙酸微生物生长，以从一氧化碳产生乙醇。生长过程可包括基于随时间增加的CO量培养产乙酸菌。可使产乙酸微生物从包含一氧化碳的合成气生长以产生乙醇。生长过程可包括基于随时间增加的CO量培养产乙酸菌。发酵中高或低CO水平可导致较低生产率。

概述

一种有效用于在合成气发酵期间保持高乙醇生产率水平的方法。通过在发酵期间控制CO浓度和使高或低CO浓度的影响最大限度地减小，所述方法有效减少迟滞时间，并使培养物保持在稳定态。

合成气发酵方法包括将合成气提供到第一发酵区域，使合成气发酵，并测定第一发酵区域内发酵培养基中的CO浓度。根据该方法，如果第一发酵区域内发酵培养基中的CO浓度具有约0.12mM或更大计算值，则将提供到第一发酵区域的合成气的至少一部分提供到一个或多个后续发酵区域，其量有效提供在任何后续发酵区域中约0.12mM或更小的计算CO浓度。

在另一个方面，合成气发酵方法包括将合成气提供到第一发酵器，使合成气发酵，并测定第一发酵器内发酵培养基中的CO浓度。根据该方法，如果第一发酵器内发酵培养基中的CO浓度具有约0.12mM或更大计算值，则将提供到第一发酵器的合成气的至少一部分提供到一个或多个后续发酵器，其量有效提供在任何后续发酵器中约0.12mM或更小的计算CO浓度。

在另一个方面，发酵方法包括将合成气提供到发酵培养基，其量有效提供在发酵培养基中约0.15mM至约0.70mM的初始计算CO浓度。与初始细胞密度比较，该方法有效提高细胞密度。

附图简述

由以下附图，本方法的以上和其它方面、数个方面的特征和优点将更显而易见。