[发明专利]微生物共培养系统及其应用

权利要求书

1.一种微生物共培养系统，其包含一气密容器以及存在该气密容器中的下列各者：

(1) 一基质，其含有一糖类；

(2) 一第一菌株及一第二菌株的至少一种，其中该第一菌株为将达梭菌、甘油利用泰瑞孢子菌、或粪味梭菌，且具有固定一碳氧化物的能力，该第二菌株为尸毒梭菌，且具有于发酵反应中代谢一氨基酸的能力，且其中该第一菌株于发酵反应中产生一第一代谢物，该第二菌株于发酵反应中产生一第二代谢物；以及

(3) 一第三菌株，其具有于发酵反应中代谢该糖类、该第一代谢物及该第二代谢物以生成丁酸及／或丁醇的能力，且于发酵反应中产生一代谢副产物，该代谢副产物包含碳氧化物及氢气，其中该第三菌株为酪丁酸梭菌，且其中，当于该共培养系统存在该第二菌株时，该基质更含有该氨基酸。

2.如权利要求1所述的微生物共培养系统，其中该第一代谢物及第二代谢物包含乙酸。

3.如权利要求1所述的微生物共培养系统，其中该第一菌株于该固定碳氧化物作用中固定该代谢副产物中的碳氧化物。

4.如权利要求1所述的微生物共培养系统，其中该第一菌株利用Wood-Ljungdahl（WL）路径以固定碳氧化物的菌株。

5.如权利要求1所述的微生物共培养系统，其中该气密容器中更存在一共基质，该共基质为乳酸。

6.如权利要求5所述的微生物共培养系统，该糖类与乳酸的重量比为1：1至1：10。

7.一种生产丁酸的方法，其包含:

提供一如权利要求1至6中任一项的微生物共培养系统，其中该第三菌株于发酵反应的代谢物包含丁酸；以及

将该微生物共培养系统置于一厌氧氛围下以进行发酵反应。

8.如权利要求7所述的方法，其中该发酵反应的碳转化率高于66%。

9.如权利要求7所述的方法，更包含对该发酵产物进行一分离纯化操作。

10.如权利要求9所述的方法，其中该分离纯化操作为选自以下的至少一种：萃取、蒸馏、蒸发、离子交换、电透析、过滤、及逆渗透。

11.一种生产丁醇的方法，其包含：

提供一如权利要求1至6中任一项的微生物共培养系统；

将该微生物共培养系统置于一厌氧氛围下以进行发酵反应；以及

视需要进行一化学转化反应以将丁酸转化为丁醇。

12.如权利要求11所述的方法，其中该化学转化反应为选自以下的至少一种：催化性氢化反应、及酯化氢解反应。

13.如权利要求11所述的方法，更包含于进行该化学转化反应之前，先对该发酵产物进行一分离纯化操作。

14.如权利要求13所述的方法，其中该分离纯化操作为选自以下的至少一种：萃取、蒸馏、蒸发、离子交换、电透析、过滤、及逆渗透。