[发明专利]一种利用多底物代谢特性微生物连续制备甲醇的方法

权利要求书

1.一种利用多底物代谢特性微生物连续制备甲醇的方法，其特征在于具体工艺过程包括以下步骤：

一、为兼养型甲烷氧化菌提供两种底物：甲烷无菌混合气和多碳化合物，并加入MDH抑制剂，采用NMS培养液进行培养，得到菌液；

二、甲烷无菌混合气中的甲烷进入兼养型甲烷氧化菌的细胞后，被甲烷单加氧酶转化为甲醇，甲醇的MDH活性受到抑制，不能被进一步氧化，从而得到积累；同时，多碳化合物在兼养型甲烷氧化菌的细胞内进入多碳代谢途径被氧化利用，以维持兼养型甲烷氧化菌细胞的正常生长代谢和生物质合成；

三、在兼养型甲烷氧化菌培养的初始阶段，每日检测菌液中甲醇的质量百分比浓度，当甲醇的质量百分比浓度值连续三天上升，认定兼养型甲烷氧化菌细胞开始积累甲醇，之后，每日进行进出料操作：取出菌液总体积的15～20％后，加入相同体积的NMS培养液，当菌液中甲醇的质量百分比浓度值不再上升，且进、出气口处的甲烷的浓度值不变时，认定发酵周期结束；

四、分离纯化甲醇。

2.根据权利要求1所述的利用多底物代谢特性微生物连续制备甲醇的方法，其特征在于兼养型甲烷氧化菌具备多底物代谢特性，能够利用甲烷制备甲醇的同时，利用多碳化合物维持细胞生长。

3.根据权利要求2所述的利用多底物代谢特性微生物连续制备甲醇的方法，其特征在于甲烷无菌混合气为甲烷与空气按照1:4的体积比混合而成的无菌混合气。

4.根据权利要求3所述的利用多底物代谢特性微生物连续制备甲醇的方法，其特征在于多碳化合物的摩尔浓度为5-50mmol L^-1，能够为兼养型甲烷氧化菌提供碳源和能源，维持细胞生长代谢，包括：乙酸、丙酮酸、琥珀酸、苹果酸和乙醇。

5.根据权利要求4所述的利用多底物代谢特性微生物连续制备甲醇的方法，其特征在于MDH抑制剂的摩尔浓度为10-100mmol L^-1，包括MgCl₂、NaCl、EDTA和磷酸，能够抑制兼养型甲烷氧化菌细胞内的甲醇脱氢酶活性。

6.根据权利要求5所述的利用多底物代谢特性微生物连续制备甲醇的方法，其特征在于NMS培养液为蒸馏水、MgSO₄x7H₂O、CaCl₂x6H₂O、Fe(III)NH₄-EDTA、NaNO₃、微量元素溶液、磷酸缓冲液、KH₂PO₄和Na₂HPO₄x12H₂O组成的混合溶液。

7.根据权利要求1或2所述的利用多底物代谢特性微生物连续制备甲醇的方法，其特征在于兼养型甲烷氧化菌是干细胞重量为2-3g L^-1的Methylocella silvestris BL2菌液。

8.根据权利要求1或6所述的利用多底物代谢特性微生物连续制备甲醇的方法，其特征在于NMS培养液是在1000mL蒸馏水中依次溶解0.2g MgSO₄x7H₂O、0.006g CaCl₂x6H₂O、4mgFe(III)NH₄-EDTA、0.2g NaNO₃、0.5mL微量元素溶液、5mL磷酸缓冲液、0.272g KH₂PO₄、0.717g Na₂HPO₄x12H₂O配置的培养液。