产乙酸菌.pdf

《产乙酸菌.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《产乙酸菌.pdf（14页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510967285.0 (22)申请日 2015.12.21 14199536.5 2014.12.22 EP C12N 1/20(2006.01) C12P 7/54(2006.01) C12P 7/06(2006.01) C12R 1/01(2006.01) C12R 1/02(2006.01) C12R 1/145(2006.01) (71)申请人 赢创德固赛有限公司 地址 德国埃森 (72)发明人 T. 哈斯 T. 比尔特 M. 德姆勒 A. 蒂森胡森 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人。

2、 李波 杨思捷 (54) 发明名称 产乙酸菌 (57) 摘要 本发明涉及产乙酸菌， 涉及培养至少一种产 乙酸菌的方法， 所述方法包括在包含一定量的半 胱氨酸和 / 或胱氨酸的含水培养基中生长所述细 菌， 其中所述培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸浓 度保持在小于 0.20g/L 的浓度。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书10页 CN 105713854 A 2016.06.29 CN 105713854 A 1/3 页 2 1.培养至少一种产乙酸菌的方法， 所述方法包括在包含一定量的半胱氨酸和 / 或胱。

3、 氨酸的含水培养基中生长所述细菌， 其中所述培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸浓度保持在 0.05g/L 至 0.20g/L 的浓度范围。 2.根据权利要求 1 的方法， 其中所述培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度保持在约 0.10g/L。 3.根据权利要求 1 或 2 的方法， 其中所述培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度保持 在约 0.08g/L。 4.根据前述权利要求中任一项的方法， 其中所述培养基还包含碳源， 所述碳源包含 CO 和 / 或 CO2。 5.根据权利要求 4 的方法， 其中所述碳源包含按重量计至少 50% 的 CO 和 / 或 CO 2。 6.根据前述权利要求中任一项。

4、的方法， 其中所述产乙酸菌选自潮湿厌氧醋 菌 （Acetoanaerobium notera） (ATCC 35199)、 长 醋 丝 菌 （Acetonema longum） (DSM 6540)、 甲 醇 醋 酸 杆 菌 （Acetobacterium carbinolicum） (DSM 2925)、 苹 果 酸 醋 酸 杆 菌 （Acetobacterium malicum） (DSM 4132)、 醋 酸 杆 菌 属 种 第 446 号 (Acetobacterium species no.446） 、 威氏醋酸杆菌 （Acetobacterium wieringae） (DSM 1。

5、911)、 伍氏醋酸杆 菌 （Acetobacterium woodii） (DSM 1030)、Alkalibaculum bacchi (DSM 22112)、 闪烁古 生球菌 （Archaeoglobus fulgidus） (DSM 4304)、Blautia producta (DSM 2950） 、 食甲基 丁 酸 杆 菌 （Butyribacterium methylotrophicum） (DSM 3468)、 醋 酸 梭 菌 （Clostridium aceticum） (DSM 1496)、产 乙 醇 梭 菌 （Clostridium autoethanogenum） (D。

6、SM 10061、 DSM 19630和DSM 23693)、Clostridium carboxidivorans (DSM 15243)、Clostridium coskatii (ATCC编 号PTA-10522)、Clostridium drakei (ATCC BA-623)、 蚁 酸 醋 酸 梭 菌 （Clostridium formicoaceticum） (DSM 92)、 乙二醇梭菌 （Clostridium glycolicum） (DSM 1288)、 扬氏梭菌 （Clostridium ljungdahlii） (DSM 13528)、 扬氏梭菌 C-01 (ATCC 。

7、55988)、 扬氏梭菌 ERI-2 (ATCC 55380)、 扬氏梭菌 O-52 (ATCC 55989)、 马犹姆贝梭菌 （Clostridium mayombei） (DSM 6539)、Clostridium methoxybenzovorans (DSM 12182)、 Clostridium ragsdalei (DSM 15248)、粪 味 梭 菌 （Clostridium scatologenes） (DSM 757)、 梭菌属种ATCC 29797、 库氏脱硫肠状菌 （Desulfotomaculum kuznetsovii） (DSM 6115)、 热苯脱硫肠状菌ther。

8、mosyntrophicum亚种 （Desulfotomaculum thermobezoicum subsp. thermosyntrophicum） (DSM 14055)、 粘 液 真 杆 菌 （Eubacterium limosum） (DSM 20543)、 噬乙酸甲烷八叠球菌 C2A（Methanosarcina acetivorans C2A） (DSM 2834)、 穆尔 氏菌属种 HUC22-1（Moorella sp. HUC22-1） 、 热醋穆尔氏菌 （Moorella thermoacetica） (DSM 521)、 热自养穆尔氏菌 （Moorella thermo。

9、autotrophica） (DSM 1974)、Oxobacter pfennigii (DSM 322)、Sporomusa aerivorans (DSM 13326)、 卵 形 鼠 孢 菌 （Sporomusa ovata） (DSM 2662)、Sporomusa silvacetica (DSM 10669)、球 形 鼠 孢 菌 （Sporomusa sphaeroides） (DSM 2875)、 白蚁鼠孢菌 （Sporomusa termitida） (DSM 4440)、 凯伍热厌氧菌 （Thermoanaerobacter kivui） (DSM 2030)。 7.从至少一。

10、种碳源生产乙酸和 / 或乙醇的方法， 所述方法包括在包含一定量的半胱氨 酸和 / 或胱氨酸的含水培养基中生长至少一种产乙酸菌的步骤， 其中所述培养基中半胱氨 酸和 / 或胱氨酸的浓度保持在 0.05g/L 至 0.20g/L 的浓度范围。 权 利 要 求 书 CN 105713854 A 2 2/3 页 3 8.根据权利要求 7 的方法， 其中所述培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度保持在约 0.10g/L。 9.根据权利要求 7 的方法， 其中所述培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度保持在约 0.08g/L。 10.根据权利要求 7 至 9 中任一项的方法， 其中所述碳源包含按重量计至少。

11、 50% 的 CO 和 / 或 CO2。 11.根据权利要求 7 至 10 中任一项的方法， 其中所述产乙酸菌选自潮湿厌氧醋菌 （ATCC 35199)、 长醋丝菌 (DSM 6540)、 甲醇醋酸杆菌 (DSM 2925)、 苹果酸醋酸杆菌 (DSM 4132)、 醋酸杆菌属种第 446 号、 威氏醋酸杆菌 (DSM 1911)、伍氏醋酸杆菌 (DSM 1030)、 Alkalibaculum bacchi (DSM 22112)、 闪烁古生球菌 (DSM 4304)、Blautia producta (DSM 2950）、 食甲基丁酸杆菌 (DSM 3468)、 醋酸梭菌 (DSM 149。

12、6)、 产乙醇梭菌 (DSM 10061、 DSM 19630和DSM 23693)、Clostridium carboxidivorans (DSM 15243)、 Clostridium coskatii (ATCC编 号PTA-10522)、Clostridium drakei (ATCC BA-623)、 蚁 酸 醋 酸 梭 菌 (DSM 92)、 乙二醇梭菌 (DSM 1288)、 扬氏梭菌 (DSM 13528)、 扬氏梭菌 C-01 (ATCC 55988)、 扬氏梭菌ERI-2 (ATCC 55380)、 扬氏梭菌O-52 (ATCC 55989)、 马犹姆贝梭菌 (DSM 6。

13、539)、Clostridium methoxybenzovorans (DSM 12182)、Clostridium ragsdalei (DSM 15248)、 粪味梭菌 (DSM 757)、 梭菌属种 ATCC 29797、 库氏脱硫肠状菌 (DSM 6115)、 热苯 脱硫肠状菌thermosyntrophicum亚种 (DSM 14055)、 粘液真杆菌 (DSM 20543)、 噬乙酸甲 烷八叠球菌 C2A (DSM 2834)、 穆尔氏菌属种 HUC22-1、 热醋穆尔氏菌 (DSM 521)、 热自养 穆尔氏菌 (DSM 1974)、 Oxobacter pfennigii (。

14、DSM 322)、Sporomusa aerivorans (DSM 13326)、 卵形鼠孢菌 (DSM 2662)、Sporomusa silvacetica (DSM 10669)、 球形鼠孢菌 (DSM 2875)、 白蚁鼠孢菌 (DSM 4440)、 凯伍热厌氧菌 (DSM 2030)。 12.根据权利要求 7 至 11 中任一项的方法， 其中存在于所述培养基中的半胱氨酸和 / 或胱氨酸作为选自 L- 半胱氨酸盐酸盐、 L- 半胱氨酸、 L- 半胱氨酸盐酸盐 （无水） 和 L- 半胱 氨酸 *H2O 的化合物而添加。 13.发酵合成气以生产乙酸和 / 或乙醇的方法， 所述方法包括在包。

15、含一定量的半胱氨 酸和 / 或胱氨酸的含水培养基中培养至少一种产乙酸菌， 其中所述半胱氨酸和 / 或胱氨酸 保持在 0.05g/L 至 0.20g/L 的浓度范围。 14.根据权利要求 13 的方法， 其中所述培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度保持在 约 0.10g/L。 15.根据权利要求 13 或 14 中任一项的方法， 其中所述产乙酸菌选自潮湿厌氧醋菌 （ATCC 35199)、 长醋丝菌 (DSM 6540)、 甲醇醋酸杆菌 (DSM 2925)、 苹果酸醋酸杆菌 (DSM 4132)、 醋酸杆菌属种第 446 号、 威氏醋酸杆菌 (DSM 1911)、伍氏醋酸杆菌 (DSM 10。

16、30)、 Alkalibaculum bacchi (DSM 22112)、 闪烁古生球菌 (DSM 4304)、Blautia producta (DSM 2950）、 食甲基丁酸杆菌 (DSM 3468)、 醋酸梭菌 (DSM 1496)、 产乙醇梭菌 (DSM 10061、 DSM 19630和DSM 23693)、Clostridium carboxidivorans (DSM 15243)、 Clostridium coskatii (ATCC编 号PTA-10522)、Clostridium drakei (ATCC BA-623)、 蚁 酸 醋 酸 梭 菌 (DSM 92)、 乙。

17、二醇梭菌 (DSM 1288)、 扬氏梭菌 (DSM 13528)、 扬氏梭菌 C-01 (ATCC 55988)、 扬氏梭菌ERI-2 (ATCC 55380)、 扬氏梭菌O-52 (ATCC 55989)、 马犹姆贝梭菌 (DSM 权 利 要 求 书 CN 105713854 A 3 3/3 页 4 6539)、Clostridium methoxybenzovorans (DSM 12182)、Clostridium ragsdalei (DSM 15248)、 粪味梭菌 (DSM 757)、 梭菌属种 ATCC 29797、 库氏脱硫肠状菌 (DSM 6115)、 热苯 脱硫肠状菌th。

18、ermosyntrophicum亚种 (DSM 14055)、 粘液真杆菌 (DSM 20543)、 噬乙酸甲 烷八叠球菌 C2A (DSM 2834)、 穆尔氏菌属种 HUC22-1、 热醋穆尔氏菌 (DSM 521)、 热自养 穆尔氏菌 (DSM 1974)、 Oxobacter pfennigii (DSM 322)、Sporomusa aerivorans (DSM 13326)、 卵形鼠孢菌 (DSM 2662)、Sporomusa silvacetica (DSM 10669)、 球形鼠孢菌 (DSM 2875)、 白蚁鼠孢菌 (DSM 4440)、 凯伍热厌氧菌 (DSM 203。

19、0)。 权 利 要 求 书 CN 105713854 A 4 1/10 页 5 产乙酸菌 技术领域 0001 本发明涉及培养产乙酸菌的方法。具体来说， 该方法包括在适宜条件下生长所述 细菌以从碳源生产乙醇和 / 或乙酸。 背景技术 0002 在当今世界， 采用生物技术生产醇十分令人关注并且大有用处， 尤其是在生物燃料的 生产中。这些醇也可在下游过程中用于生产有机化合物。 0003 存在许多用于维持微生物培养物的常规方法， 所述微生物培养能够生产醇。 然而， 这些方法受困于众多效率低下。这些产醇微生物中的若干种 （例如产乙酸菌） 天生脆弱并且 易受培养基中周围条件的轻微变化的影响。这降低了从合适。

20、的碳源生产醇的效率。因而存 在对另外的用于在含水培养基中维持产乙酸微生物培养物的更有效方法的需求。 0004 具体来说， 本领域存在这样的需求 ： 将合成气发酵方法中的培养物保持在适宜条 件下， 以使得该产乙酸菌将会在其最佳水平发挥作用。存在在醇生产的工业方法中的各种 中断事件中维持培养物的需求。 发明内容 0005 本发明试图通过提供用于培养产乙酸微生物的合适方法以解决上述问题， 该方法 允许所述细菌有效地生产醇和 / 或乙酸。具体来说， 本发明提供了至少一种在包含一定量 半胱氨酸和 / 或胱氨酸的培养基中培养产乙酸菌的方法。半胱氨酸和 / 或胱氨酸可以低浓 度存在于所述培养基中， 并且可在。

21、整个生产过程或发酵过程中保持该浓度。 0006 根据本发明的一个方面， 提供了培养至少一种产乙酸微生物的方法， 该方法包括 在包含一定量半胱氨酸和 / 或胱氨酸的含水培养基中生长所述细菌， 其中所述半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度保持在约小于或等于 0.20g/L 的浓度。 0007 根据本发明的任何方面， 提供了从至少一种碳源生产乙酸和 / 或乙醇的方法， 该 方法包括在包含一定量半胱氨酸和 / 或胱氨酸的含水培养基中生长至少一种产乙酸菌的 步骤， 其中培养基中半胱氨酸和/或胱氨酸的浓度保持在小于或等于0.20g/L的恒定浓度。 0008 如本文中所用的术语 “产乙酸微生物”是指能进行 Woo。

22、d-Ljungdahl 途径 并因而能将 CO、 CO2和 / 或氢转化成乙酸的微生物。这些微生物包括在其野生型 形式中不具备 Wood-Ljungdahl 途径但因为基因修饰而已获得了这一性状的微生 物。产乙酸微生物可以是任何可自养培养的微生物。实例包括但不限于 ： 潮湿厌 氧 醋 菌 （Acetoanaerobium notera） （ATCC35199)、 长 醋 丝 菌 （Acetonemalongum） (DSM6540)、甲 醇 醋 酸 杆 菌 （Acetobacteriumcarbinolicum） (DSM2925)、苹 果 酸 醋 酸 杆 菌 （Acetobacteriumm。

23、alicum） (DSM4132)、醋 酸 杆 菌 属 种 第 446 号 (Aceto bacteriumspeciesno.446） （Morinaga等人， 1990， J. Biotechnol.， 第 14 卷， 第 187-194 页 )、 威 氏 醋 酸 杆 菌 （Acetobacteriumwieringae） (DSM1911)、 伍 氏 醋 酸 杆 菌 说 明 书 CN 105713854 A 5 2/10 页 6 （Acetobacteriumwoodii） (DSM1030)、Alkalibaculumbacchi (DSM22112)、闪 烁 古 生 球 菌 （Arc。

24、haeoglobusfulgidus） (DSM4304)、Blautiaproducta (DSM2950, 以前的产生瘤胃 球菌 （Ruminococcusproductus） ， 以前的Peptostreptococcusproductus） 、 食甲基丁酸杆 菌 （Butyribacteriummethylotrophicum） (DSM3468)、醋 酸 梭 菌 （Clostridiumaceticum） (DSM1496)、 产 乙 醇 梭 菌 （Clostridiumautoethanogenum） (DSM10061、DSM19630和 DSM23693)、Clostridiu。

25、mcarboxidivorans (DSM15243)、Clostridiumcoskatii (ATCC 编 号PTA-10522)、Clostridiumdrakei (ATCCBA-623)、蚁 酸 醋 酸 梭 菌 （Clostridium formicoaceticum） (DSM92)、乙 二 醇 梭 菌 （Clostridiumglycolicum） (DSM1288)、扬 氏 梭 菌 （Clostridiumljungdahlii） (DSM13528)、 扬 氏 梭 菌 C-01 (ATCC55988)、 扬 氏 梭 菌 ERI-2 (ATCC55380)、 扬氏梭菌 O-52。

26、 (ATCC55989)、 马犹姆贝梭菌 （Clostridiummayombei） (DSM6539)、Clostridiummethoxybenzovorans (DSM12182)、Clostridiumragsdalei (DSM15248)、粪 味 梭 菌 （Clostridiumscatologenes） (DSM757)、梭 菌 属 种ATCC29797 (Schmidt等人， 1986, Chem. Eng. Commun., 第 45 卷 , 第 61-73 页 )、 库氏脱硫肠状 菌 （Desulfotomaculumkuznetsovii） (DSM6115)、 热 苯 。

27、脱 硫 肠 状 菌thermosyntrophicum 亚种 （Desulfotomaculumthermobezoicumsubsp. thermosyntrophicum） (DSM14055)、 粘 液 真 杆 菌 （Eubacteriumlimosum） (DSM20543)、噬 乙 酸 甲 烷 八 叠 球 菌 C2A （MethanosarcinaacetivoransC2A） (DSM2834)、 穆 尔 氏 菌 属 种 HUC22-1（Moorella sp. HUC22-1） (Sakai等人， 2004, Biotechnol. Let., 第29卷, 第1607-1612页。

28、)、 热醋穆尔氏 菌 （Moorellathermoacetica） (DSM521， 从前的热醋梭菌 （Clostridiumthermoaceticum） )、 热自养穆尔氏菌 （Moorellathermoautotrophica） (DSM 1974)、Oxobacterpfennigii (DSM 322)、Sporomusa aerivorans (DSM 13326)、 卵形鼠孢菌 （Sporomusaovata） (DSM2662)、 Sporomusasilvacetica (DSM10669)、 球形鼠孢菌 （Sporomusasphaeroides） (DSM2875)、。

29、 白 蚁鼠孢菌 （Sporomusatermitida） (DSM4440)、 凯伍热厌氧菌 （Thermoanaerobacterkivui） (DSM2030， 从前的凯伍产醋菌 （Acetogeniumkivui） )。 0009 如本文中所用的术语 “培养” 是指在人为控制的条件下生长微生物。可以使用本 领域熟知的合适的培养基以及培养条件来实施培养程序。 本领域技术人员能够容易地控制 该培养程序以与所采用的菌株相符。 例如， 可采用但不限于分批式、 连续式或补料分批式进 行。具体来说， 培养是指在培养基中生长产乙酸微生物， 以及指代这样的过程， 其中所述细 胞不生长而是同化、 分解代谢。

30、或转化培养基中所提供的底物。术语 “培养基” 与术语 “含水 培养基” 可互换使用。 培养基包含了所培养微生物的生长、 复制、 维持、 活力或活性所必需的 基本上全部的营养物和物理生长因子 (physical growth factors)。该术语包括指代其中 还没有细胞生长的新鲜培养基， 以及指代细胞已从中被移除的 “用过的” 培养基。在任何情 况下， 所述培养基均包含半胱氨酸和 / 或胱氨酸。 0010 如本文中所用的术语 “培养物” 和 “细胞培养物” 是指在适宜细胞群体存活和 / 或 生长的条件下， 悬浮于细胞培养基中的该细胞群体。 如本文中所用， 这些术语可指代包含所 述细胞群体 （。

31、如， 产乙酸微生物） 和所述群体悬浮于其中的培养基的组合。 0011 如本文中所用的术语 “半胱氨酸和 / 或胱氨酸” 是指氨基酸半胱氨酸或其合成的 类似物， 其中所述类似物含有游离的巯基和 / 或氧化的半胱氨酸。具体来说， 半胱氨酸是 具有化学式 HO2CCH(NH2)CH2SH 的 - 氨基酸。它是一种半必需氨基酸并且半胱氨酸的巯基 说 明 书 CN 105713854 A 6 3/10 页 7 (thiol) 侧链常常作为亲核体参与酶促反应。半胱氨酸具有两性性质。可使用选自 L- 半胱 氨酸盐酸盐 (L-cysteine-HCl)、 L- 半胱氨酸、 L- 半胱氨酸盐酸盐 （无水） 、 。

32、L- 半胱氨酸 *H2O 等的化合物将半胱氨酸和 / 或胱氨酸包含在根据本发明的任何方面的培养基中。所述在根 据本发明的任何方面的培养基中的半胱氨酸和/或胱氨酸可约小于或等于0.20g/L。 因此， 培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度可为约低于或等于 0.20g/L 但大于 0.00g/L 的任 意值。在一个实例中， 培养基中半胱氨酸的浓度可为约 0.21g/L、 0.22g/L、 0.23g/L、 0.24g/ L、 0.20g/L、 0.19g/L、 0.18g/L、 0.17g/L、 0.16g/L、 0.15g/L、 0.14g/L、 0.13g/L、 0.12g/L、 0.11g。

33、/L、 0.10g/L、 0.09g/L、 0.08g/L、 0.07g/L、 0.06g/L、 0.05g/L、 0.04g/L、 0.03g/L、 0.02g/L、 0.01g/L 等。具体来说， 培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度可以是一个范围， 该范围选自此处所列出的任一浓度。例如， 在根据本发明的任何方面的培养基中的半胱氨 酸和/或胱氨酸的浓度可在0.01g/L至0.24g/L、 0.01g/L至0.20g/L、 0.05g/L至0.20g/L、 0.10g/L至0.20g/L、 0.15g/L至0.20g/L等的范围内。 在一个实例中， 在根据本发明的任何 方面的培养基中的半胱。

34、氨酸和/或胱氨酸的浓度可小于0.40g/l、 尤其小于0.25g/L但大于 0.00g/L。根据本发明的任何方面， 含水培养基包含一定量的半胱氨酸和 / 或胱氨酸， 这是 指半胱氨酸和 / 或胱氨酸以至少 0.00g/L 以上的浓度存在于所述培养基中。因此， 在根据 本发明的任何方面所用的培养基中始终存在半胱氨酸和 / 或胱氨酸。 0012 如本文中所用， 术语 “约” 和 “大约” ， 在用于一种或多种具体的细胞培养条件时， 是 指与对该一种或多种培养条件所规定的参考值相似的值的范围。在某些实例中， 术语 “约” 是指落在对该一种或多种培养条件所规定的参考值的百分之 25、 20、 19、 。

35、18、 17、 16、 15、 14、 13、 12、 11、 10、 9、 8、 7、 6、 5、 4、 3、 2、 1 或更小之内的值的范围。例如， 当混合物中所用成分的 量经 “约” 修饰后， 则该量包括在生产工厂或实验室的实验条件下测量所通常用到的变化与 谨慎程度 (degree of care)。例如， 当产品组分的量经 “约” 修饰后， 则该量包括在工厂或 实验室中多次实验的批次间的变化以及分析方法所固有的变化。无论是否经 “约” 修饰， 所 述量均包含该量的等同物。本文中所述并经 “约” 修饰的任何量也可作为未经 “约” 修饰的 量而用于本发明。具体来说， 术语 “约 0.20g。

36、/L 半胱氨酸和 / 或胱氨酸” 可指代 0.16g/L、 0.17g/L、 0.18g/L、 0.19g/L、 0.20g/L、 0.21g/L、 0.22g/L、 0.23g/L、 0.24g/L 等浓度。在另一 个实例中， 术语 “约 0.10g/L 半胱氨酸和 / 或胱氨酸” 可指代 0.15g/L、 0.16g/L、 0.17g/L、 0.18g/L、 0.19g/L、 0.05g/L、 0.06g/L、 0.07g/L、 0.08g/L、 0.09g/L等浓度。 在另一个实例中， 术语 “约 0.08g/L 半胱氨酸和 / 或胱氨酸” 可指代 0.081g/L、 0.082g/L、。

37、 0.083g/L、 0.084g/ L、 0.075g/L、 0.076g/L、 0.077g/L、 0.078g/L、 0.079g/L 等浓度。 0013 可保持在根据本发明的任何方面所用的培养基中的半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓 度以保持乙醇生产率。 “乙醇生产率” 是乙醇的体积生产率， 计算为连续系统中稳态乙醇浓 度与液体滞留时间 （LRT） 的比率、 或分批系统中乙醇浓度与产生该浓度所需时间的比率。 短语 “高乙醇生产率” 描述的是大于 10g/L/ 天的体积乙醇生产率。在根据本发明的任何方 面所用的培养基中的半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度可保持在提及的具体浓度。在一个实例 中， 半。

38、胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度至少基本上保持在上述浓度， 例如至少 0.0g/L 以上并且 等于约 0.20g/L、 0.10g/L、 0.08g/L 等或约 0.20g/L、 0.10g/L、 0.08g/L 等以下。技术人员将 能够通过本领域已知的方法使半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度保持在所需水平。具体来说， 技术人员将定期测量培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度， 并通过向培养基中添加更高 说 明 书 CN 105713854 A 7 4/10 页 8 或更低浓度的半胱氨酸和 / 或胱氨酸来相应地调整半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度。在一 个实例中， 可以在与含水培养基的连续进料分开的连续。

39、流中向该含水培养基加入半胱氨酸 和 / 或胱氨酸。在另一个实例中， 半胱氨酸和 / 或胱氨酸可以是待加足的培养基的一部分。 具体来说， 半胱氨酸和 / 或胱氨酸可作为营养物进料的一部分向含水培养基进料或单独进 料。无论采用何种途径向含水培养基中进料半胱氨酸和 / 或胱氨酸， 技术人员将会理解该 方法以保持含水培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度。在一个实例中， 培养基中的半胱 氨酸和/或胱氨酸浓度可通过每约20个小时的发酵加足半胱氨酸和/或胱氨酸来保持。 在 另一个实例中， 可以从培养和/或发酵过程开始每约5、 10、 15、 20、 25、 30个小时向培养基中 加足半胱氨酸和 / 或胱氨。

40、酸。 0014 在一个实例中， 含水培养基中半胱氨酸和 / 或胱氨酸的浓度于反应周期的 80% 里 保持在根据本发明的任何方面所用的任何浓度。在另一个实例中， 于 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 85%、 90%、 95%或100%的反应时间里保持半胱氨酸和/或胱氨酸的浓度。 就这一点 而言，“反应时间” 是指其中过程进行的时期。具体来说， 反应时间是指从反应开始到该反 应结束和 / 或完成 （即， 其中底物耗尽） 的时间段。在一个实例中， 底物可以是合成气， 且当 发酵罐中的该合成气耗尽且反应停止并且不再向发酵罐中进料合成气时， 该反应完成。因 此， 反应时间是指。

41、从发酵开始 （即， 当合成气在发酵罐中于适宜的发酵条件下与至少一种产 乙酸菌第一次接触时） 到发酵结束 （即， 当发酵罐中不再存在合成气时和 / 或当发酵罐中存 在另一个阻止该反应继续进行的限制因素时） 的时期。在一个实例中， 反应周期可以是 24 小时、 42小时、 72小时、 96小时等。 在另一个实例中， 所述反应周期可以是90、 91、 92、 93、 94、 95、 97 等小时。 0015 如本文中所用的术语 “乙酸 (acetate)” 指代乙酸 (acetic acid) 及其盐类两者， 这不可避免地产生， 因为如本领域已知的， 由于微生物在含水环境中发酵 (work)， 因此。

42、始终 存在盐与酸之间的平衡。分子乙酸与乙酸盐的比率取决于系统的 pH， 即， 在恒定的 “乙酸 (acetate)” 浓度下， pH 越低， 相对于乙酸盐的分子乙酸浓度就越高。 0016 根据本发明的任何方面， 含水培养基还可包含碳源， 该碳源包含 CO 和 / 或 CO2。 0017 该碳源可以是合成气。合成气可以例如作为煤炭气化的副产物来生产。因此， 根 据本发明的任何方面的混合培养物的微生物可将本身为废品的物质转化成有价值的资源。 0018 在另一个实例中， 合成气可以是广泛可得的、 低成本的农业原材料的气化副产物， 其与本发明的混合培养物一起使用以生产取代的和未取代的有机化合物。 00。

43、19 存在众多可以被转化成合成气的原材料的实例， 因为几乎所有形式的植被均可以 用于此目的。具体来说， 原材料选自多年生的草本植物 （如芒草） 、 玉米渣 (corn residue)、 加工废料 （如锯末） 等。 0020 一般来说， 合成气可以主要通过热解、 部分氧化和蒸汽转化而在干燥生物质的气 化装置中获得， 其中所述合成气的主要产物为 CO、 H2和 CO 2。在一个实例中， 根据本发明的 任何方面所用的碳源包含按重量计至少 50% 的 CO 和 / 或 CO2。在另外的实例中， 根据本发 明的任何方面所用的碳源包含按重量计至少 30% 的 CO 和 / 或 CO2。 0021 通常，。

44、 首先加工得自气化方法的合成气的一部分以优化产物产率并避免形成焦 油。可使用石灰和 / 或白云石对合成气中不需要的焦油和 CO 进行裂化。这些方法详细描 述于例如 Reed， 1981。 说 明 书 CN 105713854 A 8 5/10 页 9 0022 多种源的混合物可用作碳源。 0023 根据本发明的任何方面， 还原剂例如氢 (hydrogen) 可与碳源一起提供。具体来 说， 当提供和 / 或使用 CO 和 / 或 CO2时可提供该氢。在一个实例中， 氢气是根据本发明的 任何方面存在的合成气的一部分。在另一个实例中， 在合成气中的氢气对于本发明的方法 不足时， 可提供额外的氢气。 。

45、0024 技术人员将会理解实施本发明的方法所必需的其他条件。 具体来说， 容器 （例如发 酵罐） 中的条件可根据所用的第一和第二微生物而变化。改变条件以适合微生物发挥最佳 功能是技术人员所已知的。 0025 在一个实例中， 本发明的方法可在 pH 为 5 至 8、 5.5 至 7 的含水培养基中实施。压 力可为 1 至 10 巴 (bar)。 0026 如本文中所用的术语 “发酵罐” 可包括由一个或多个容器和 / 或塔或管道布置组 成的发酵设备， 其包括连续搅拌釜式反应器 （CSTR） 、 固定化细胞反应器 （ICR） 、 滴流床反应 器 （TBR） 、 鼓泡塔、 气升式发酵罐、 静态混合器或。

46、其他适于气 - 液接触的设备。具体来说， 所 述发酵罐可包括将发酵液进料到第二发酵罐的生长反应器， 在该第二发酵罐中生产大部分 的产物 ： 乙醇。 0027 根据本发明的另一个方面， 提供了发酵合成气以生产乙酸和 / 或乙醇的方法， 该 方法包括在含水培养基中培养至少一种产乙酸菌， 该含水培养基包含浓度小于 0.20g/L 的 半胱氨酸和 / 或胱氨酸。 0028 术语 “发酵” 意指将 CO 发酵成醇和乙酸。具体来说， 发酵可指代发酵合成气以生产 乙醇和 / 或乙酸。所述方法可以采用连续方法在发酵罐中实施。如本文中所用的术语 “连 续方法” 是指一种发酵方法， 包括连续的营养物进料、 底物进。

47、料、 在发酵罐中细胞生产、 从发 酵罐中细胞移除 （或清除） 以及产物移除。该连续进料、 移除或细胞生产可于相同的或不同 的流 (stream) 中进行。连续方法导致在发酵罐内达到稳态。 “稳态” 意指所有这些可测量 的变量 （即， 进料速率、 发酵罐中所保持的底物和营养物浓度、 发酵罐中的细胞浓度和从发 酵罐移除细胞、 从发酵罐移除产物， 以及条件变量如温度和压力） 随时间推移而保持恒定。 具体来说， 在发酵罐中可保持半胱氨酸浓度。 附图说明 0029 无附图。 具体实施方式 实施例 0030 上文描述优选的实施方案， 其如同本领域技术人员所理解， 可在设计、 构建或操作 中进行改变或修饰而。

48、不脱离权利要求的范围。例如， 这些改变旨在为权利要求的范围所覆 盖。 0031 实施例 1 用不同浓度的 L-半胱氨酸盐酸盐在扬氏梭菌 （ C. ljungdahlii） 的碳酸盐缓冲液和合 说 明 书 CN 105713854 A 9 6/10 页 10 成气中生产自养生物 在生长限制条件下， 将野生型菌株扬氏梭菌用于在具有不同浓度 L- 半胱氨酸盐酸盐 的碳酸盐缓冲液中自养产物形成。 0032 将无氧碳酸盐缓冲液 （采用 KOH 1.4g/L 调节） 用于所述生产。仅向该缓冲液中加 入不同浓度的 L- 半胱氨酸盐酸盐。 0033 对于相同的自养生产， 在 500 mL 隔瓶 (septum。

49、 bottle) 中加入 100mL 碳酸盐缓冲 液并在开放摇动式水浴摇床 （New Brunswick Scientific 的 Innova 3100） 上以 150 min-1 摇动。通过人工控制 pH， 在 37进行反应。一旦 pH 降到 5.5 以下， 就从 140g/L 的贮存液 补充KOH。 在本实验中， 在以下时间点50.3小时、 73.3小时检查两个反应器的pH， 并通过手 动添加各 1.4g/L KOH 来校正。 0034 采用 67% H2与 33 % CO 2的合成气混合物灌注反应器并应用 0.8 巴的压力。为了 补充耗尽的气体， 反应器上方的气体每日更换一次并将压力重新调整至 0.8 巴。 0035 反应器1含有浓度为0.1g/L的L-半胱氨酸盐酸盐， 而反应器2含有浓度为0.4g/ L 的 L- 半胱氨酸盐酸盐。 0036 通过以 0.2 OD 接种自养生长的细胞启动反应器。在装有 500mL 复合培养基的 1L 瓶中连续进行预培养。所述复合培养基由以下组成 ： 1 g/l NH4Cl、 0.1 g/l KCl、 0.2 g/l MgSO4 x 7 H2O、 0.8 g/l NaCl、 0.1 g/l KH2PO4、 20 mg。