CN110462050A - 使用离子载体以控制气态底物发酵中的污染的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
提供了一种厌氧发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：(a)引入气态底物至生物反应器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢，(b)生物反应器，包含发酵液于其中，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种包括至少一种竞争物种；(c)引入至少一种类型的离子载体至反应器中，所述离子载体对于优先抑制至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(d)通过使气态底物暴露于至少一种发酵物种而发酵，以产生液体产物和用于制备液体产物的系统。
Description
相关申请的交叉引用
该专利申请要求于2016年12月22日提交的题为“Methods And Systems UsingIonophores To Control Contamination In Fermentation Of Gaseous Substrates”的美国临时专利申请No.62/438,211的优先权权益，其通过引用整体并入本文。
背景技术
乙醇是世界范围内生物燃料的主要来源，并因此，生物乙醇生产的新方法备受追捧。通常，生物燃料并且更具体地说是生物乙醇，是由来源于例如玉米、小麦和甘蔗的糖的发酵产生的。该方法是非常符合需要的，因为生物质的使用或转化是可再生且潜在可持续的能源生产来源。然而，由于与食品生产、可用土地和水的使用以及其他因素的竞争，易于发酵的碳水化合物是有限的。
通过发酵碳水化合物(诸如葡萄糖和蔗糖)生产乙醇的高效替代方案是合成气体(合成气)发酵。合成气发酵是一种微生物过程，其中主要的碳源和能源从合成气提供。通常称为产乙酸菌，这些微生物体利用存在于合成气中的小化学结构单元，在还原性乙酰-CoA途径(Wood-Ljungdahl途径)中产生乙醇和/或乙酸。
合成气通常来源于碳质材料的气化、来自厌氧发酵罐的天然气和/或沼气的重整、或来自各种工业方法。气体底物通常包括一氧化碳、氢和二氧化碳，并且通常含有其他组分，诸如水蒸汽、氮、甲烷、氨和硫化氢。合成气的发酵主要导致乙醇和乙酸形成。该过程需要大量的氢和一氧化碳。一氧化碳、二氧化碳和氢转化为乙醇和乙酸的配平化学方程式如下：
乙醇产生
6CO+3H2O→C2H5OH+4CO2
6H2+2CO2→C2H5OH+3H2O
乙酸产生
4CO+2H2O→CH3COOH+2CO2
4H2+2CO2→CH3COOH+2H2O
正如平衡化学方程所证明的，一氧化碳和二氧化碳两者都可以用作主要碳源，由一氧化碳和氢产生的电子促进。
用于将合成气生物转化为乙醇和/或乙酸的连续商业设施所面临的常见问题之一是发酵液被不希望的微生物体群体污染。这些污染的微生物体将合成气的组分或产乙酸生物转化的产物和/或副产物转化为不希望的氧合有机化合物。污染的生物体还可以潜在地利用生长培养基的营养组分，与所需的生物体竞争。从商业规模的生物反应器减少或去除污染的微生物体可能是具有挑战的并且成本高。预防措施如蒸汽清洁，由于不完全清洁，其通常是不成功的。此外，在生物转化过程中，可能发生引入生物反应器中的材料导致的污染。此外，如果商业规模的生物反应器被污染，则生物反应器必须离线，其内容物经过适当的废物处理后排出，并且生物反应器再充电。该过程成本高且效率低。
非常需要减少或去除在合成气发酵所必需的条件下具有免疫力的或茁壮成长的竞争微生物体诸如产甲烷菌或产丁酸菌的方法。本发明涉及开发一种减轻竞争微生物体影响的新技术。
发明概述
在一方面，本发明提供了发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：(a)将气态底物引入至生物反应器中，在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液包含发酵物种；(b)将至少一种类型的离子载体引入至生物反应器中，所述离子载体对于最低限度地抑制发酵物种生长和/或产生液体产物具有选择性；和(c)使底物发酵以产生液体产物，其中气态底物是发酵产物的主要碳源。应理解该方法步骤可按任何顺序或同时发生。
在另一方面，本发明提供了发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：(a)将气态底物引入至生物反应器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢，所述生物反应器包含含有发酵物种的发酵液；(b)将引入至少一种类型的离子载体引入至所述生物反应器中，所述离子载体对于最低限度地抑制发酵物种生长和/或产生液体产物具有选择性；和(c)使气态底物发酵以产生液体产物，其中所述气态底物是发酵产物的主要碳源。应理解该方法步骤可按任何顺序或同时发生。
在另一方面，本发明提供了厌氧发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：(a)将气态底物引入至生物反应器中，在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；(b)将至少一种类型的离子载体引入至所述生物反应器中，所述离子载体对于优先抑制至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(c)通过使底物暴露于至少一种发酵物种来进行发酵以产生液体产物，其中气态底物是发酵产物的主要碳源。应理解该方法步骤可按任何顺序或同时发生。
在另一方面，本发明提供了厌氧发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：(a)将气态底物引入至生物反应器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢，在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，且另一种类型包括至少一种竞争物种；(b)将至少一种类型的离子载体引入至反应器中，所述离子载体对于优先抑制至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(c)通过使气态底物暴露于至少一种发酵物种来进行发酵以产生液体产物。应理解该方法步骤可按任何顺序或同时发生。
在另一方面，本发明提供了用于发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：(a)发酵容器；(b)气态底物供应导管，其用于将气态底物引入至发酵容器中；(c)水性发酵液，其被置于发酵容器中，所述发酵液包含发酵物种；(d)离子载体供应导管，其与发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至容器中，所述离子载体经选择以最低限度地抑制发酵物种生长和/或产生液体产物；和(e)液体回收导管，其用于在使气态底物发酵之后收集液体产物。应理解该系统组件可按任何顺序或同时供应和/或组装。
在另一方面，本发明提供了用于发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：(a)发酵容器；(b)气体供应导管，其用于将气态底物引入至发酵容器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢；(c)水性发酵液，其被置于发酵容器中，所述发酵液包含发酵物种；(d)离子载体供应导管，其与发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至容器中，所述离子载体经选择以最低限度地抑制发酵物种生长和/或产生液体产物；和(e)液体回收导管，其用于在使气态底物发酵之后收集液体产物。应理解该系统组件可按任何顺序或同时供应和/或组装。
在另一方面，本发明提供了用于厌氧发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：(a)发酵容器；(b)气态底物供应导管，其用于将气态底物引入至发酵容器中；(c)水性发酵液，其被置于发酵容器中，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；(d)离子载体供应导管，其与发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至容器中，所述离子载体对于优先抑制至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(e)液体回收导管，其用于在通过使气态底物暴露于至少一种发酵物种来进行发酵之后收集液体产物。应理解该系统组件可按任何顺序或同时供应和/或组装。
在另一方面，本发明提供了用于厌氧发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：(a)发酵容器；(b)气体供应导管，其用于将气态底物引入至发酵容器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢；(c)水性发酵液，其被置于发酵容器中，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；(d)离子载体供应导管，其与发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至容器中，所述离子载体对于优先抑制至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(e)液体回收导管，其用于在通过使气态底物暴露于至少一种发酵物种来进行发酵之后收集液体产物。应理解该系统组件可按任何顺序或同时供应和/或组装。
附图说明
图1是用于在气态底物的生物转化期间供应离子载体以形成液体产物的装置的示意图。
发明详述
本发明的实施方案提供了发酵气态底物以提供液体产物的方法，以及用于这样做的系统。在一些实施方案中，该方法包括使用发酵物种来发酵气态底物(如合成气)以产生液体产物(如醇或酸)。发酵过程经常被一种或多种竞争物种污染，这可能对液体产生(如乙醇和/或乙酸产生的过程)有害。本发明使用惊人且意想不到的方法来使用离子载体特异性地靶向竞争物种以选择性地破坏竞争物种所利用的离子梯度。
已发现，竞争物种利用的腺苷三磷酸(“ATP”)产生的细胞内机制与发酵物种使用的机制略有不同。例如，但不希望受任何理论束缚，发酵物种利用质子梯度来产生ATP，而竞争物种利用其他离子梯度，诸如钠或钾梯度。选择离子载体以选择性地破坏竞争物种所利用的离子梯度。
在一个实施方案中，本发明提供了发酵气态底物以形成液体产物的方法，该方法包括：(a)将气态底物引入至生物反应器中，在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液包含发酵物种；(b)将至少一种类型的离子载体引入至生物反应器中，该离子载体对于最低限度地抑制发酵物种生长和/或产生液体产物具有选择性；和(c)使底物发酵以产生液体产物，其中气态底物是发酵产物的主要碳源。
在一些实施方案中，厌氧发酵气态底物的方法是一种连续方法。如本文所用，“连续方法”是指一种发酵方法，其包括连续的营养物进料、底物进料、生物反应器中的细胞生产、从生物反应器中去除细胞以及产物去除。在某些实施方案中，连续进料、去除或细胞产生可以在相同或不同的流中发生。在某些实施方案中，连续过程导致在生物反应器内实现稳态。如本文所用，“稳态”是指所有过程变量(即，生物反应器中保持的进料速率和底物浓度、生物反应器中的细胞浓度和从生物反应器中去除细胞、从生物反应器去除产物以及条件变量诸如温度和压力)随时间恒定。在稳态条件下，离开喷射器的分散流的速度通常在每秒约0.5至5米的范围内，并且气体与动力液体的比率为约1:1至3:1实际立方米/立方米动力液体。
在某些实施方案中，厌氧发酵气态底物的方法包括将气态底物引入至生物反应器中。生物反应器可以是有任何适合的尺寸的任何适合的生物反应器。在一些情况下，生物反应器包含发酵液。发酵液可以是任何适合的发酵液，并且可以以任何适合的量添加到生物反应器。
在某些实施方案中，发酵液将包括微生物体和各种培养基补充剂的水性悬浮液。适合的微生物体通常在厌氧条件下存活和生长，这意味着发酵液中基本上不存在溶解的氧。水性发酵液的各种佐剂可以包括缓冲剂、痕量金属、维生素、盐等。发酵液中的调节可以在不同的时间引起不同的条件诸如生长和非生长条件，这将影响微生物体的生产力。美国专利No.7,704,723公开了使用厌氧微生物体进行生物转化CO和H2/CO2的适合的水性发酵液的条件和含量。
在各种实施方案中，培养基任选地还包含选自以下的一种或多种成分：维生素、矿物质、金属及它们的组合。
在优选的实施方案中，将发酵液保持在厌氧发酵条件下，包括适当的温度，例如，25℃至60℃，通常为约30℃至40℃。发酵条件，包括微生物体的密度和水性发酵液组成，优选地足以实现所寻求的氢和一氧化碳的转化效率。
发酵液可具有任何适合的pH。例如，发酵液可具有以下的pH：约1或更大，例如约1.5或更大、约2或更大、约2.5或更大、约3或更大、约3.5或更大、约4或更大、约4.5或更大、约5或更大、约5.5或更大、或约6或更大。可替代地或另外，发酵液可具有以下的pH：约9或更小，例如约8.5或更小、约8或更小、约7.5或更小、约7或更小、或约6.5或更小。因此，发酵液可具有由针对发酵液所述的任何两个上述终点所限定的pH。例如，发酵液可具有以下的pH：约1至约9，例如约1.5至约9、约2至约9、约2.5至约9、约3至约9、约3.5至约9、约4至约9、约4.5至约9、约5至约9、约5.5至约9、约6至约9、约6至约8.5、约6至约8、约6至约7.5、约6至约7、约4至约7、约7至约9、约2至约7、约2.5至约7、约3.5至约7、约4至约7、约4.5至约7、约5至约7、约5.5至约7、约6至约7、约6.5至约7、约2至约6、约2.5至约6、约3至约6、约3.5至约6、约4至约6、约4.5至约6、约5.5至约6。
在一些实施方案中，在稳态条件下将原料气供应到发酵生物反应器的速率是优选的，使得一氧化碳和氢转移到液相的速率与一氧化碳和氢生物转化的速率相匹配。一氧化碳和氢可消耗的速率将受到微生物体的性质、发酵液中微生物体的浓度和发酵条件的影响。由于一氧化碳和氢转移至水性发酵液的速率是操作的参数，影响转移速率的条件诸如气相和液相之间的界面表面积和驱动力是重要的。优选地，将进料气体以微气泡的形式引入生物反应器中。微泡通常具有0.01至0.5毫米的直径、优选0.02至0.3毫米的直径。
在某些实施方案中，用于合成气生物转化的生物反应器组件可包括一个或多个生物反应器，其可以相对于气流，并联或串联流动。每个生物反应器可以具有任何适合的设计；然而，优选地，设计和操作提供了一氧化碳和氢至氧合有机化合物的高转化率。发酵反应器包括但不限于泡柱反应器；喷射环流反应器；搅拌槽反应器；滴流床反应器；生物膜反应器，其包括膜生物反应器；以及静态混合器反应器，其包括但不限于管道反应器。由于资金成本和操作的经济性，深槽生物反应器是优选的。无论深槽生物反应器的类型如何，尤其是在使用促进气泡在水性发酵液中稳定分散的微泡的情况下，存在混合流，不仅确保相对均匀的水相组合物，而且还增加了气泡和水性发酵液之间的接触时间。
通常，从水性发酵液中排出的底物殆尽的气相含有作为进料气体引入生物反应器组件中的少量的氢和碳氧化物。惰性气体(如氮气)和主要的甲烷包括一部分的殆尽的气相，其中使用来自蒸汽重整或氧进料的自热重整(尤其是含甲烷气体的蒸汽或自热重整)的合成气。殆尽的气相还可以含有从水性发酵液中挥发的含硫化合物、水蒸汽、醇等。
在一些实施方案中，生物反应器可以不时地或连续地添加一种或多种水流、营养素流或佐剂流以及微生物体。从生物反应器不时地或连续地排出一部分的水性发酵液以产物回收。产物回收可以包括已知的设备安排，用以去除残留的细胞材料，从发酵液中分离并回收液体产物，返回回收的发酵液并吹扫废物流和材料。适合的设备安排可包括过滤器、离心机、旋风分离器、蒸馏柱、膜系统和其他分离设备。美国专利No.8,211,679显示了用于从生物反应器中回收乙醇产物的产物回收生物反应器的安排。
在某些实施方案中，培养基还包含一种或多种维生素。维生素可以是任何适合的维生素。在某些实施方案中，维生素包含有助于至少一种发酵物种生长的营养物。示例性但非限制性的维生素列表包括K-Ca-泛酸盐、氯化胆碱、叶酸、肌醇、烟酰胺、烟酸、泛酸、盐酸吡哆醛、盐酸吡哆醇、吡哆胺、核黄素、盐酸硫胺素、生物素、维生素B12、对氨基苯甲酸、烟酸、抗坏血酸、钙化醇、甲萘醌和维生素A。
一种或多种维生素中的每一种可以任何适合浓度存在于培养基中。培养基可包含约1μg/kg或更大的一种或多种维生素中的每一种，例如约10μg/kg或更大、约50μg/kg或更大、约100μg/kg或更大、约250μg/kg或更大、约500μg/kg或更大、或约1000μg/kg或更大。可替代地或另外，培养基可包含约20000mg/kg或更小的一种或多种维生素，例如约15000mg/kg或更小、约12500mg/kg或更小、约10000mg/kg或更小、约8000mg/kg或更小、约6000mg/kg或更小、约4000mg/kg或更小、约3000mg/kg或更小、或约2000mg/kg或更小。因此，培养基可包含一种或多种维生素中的每一种，其量由前述任何两个端点限定。例如，培养基可包含约1μg/kg至约2000mg/kg的一种或多种维生素中的每一种，约10μg/kg至约2000mg/kg、约50μg/kg至约2000mg/kg、约100μg/kg至约2000mg/kg、约250μg/kg至约2000mg/kg、约500μg/kg至约2000mg/kg、约1000μg/kg至约2000mg/kg、约1000μg/kg至约3000mg/kg、约1000mg/kg至约4000mg/kg、约1000μg/kg至约6000mg/kg、约1000μg/kg至约8000mg/kg、约1000μg/kg至约10000mg/kg、约1000μg/kg至约12500mg/kg、约1000μg/kg至约15000mg/kg、或约1000μg/kg至约20000mg/kg。
在某些实施方案中，培养基还包含一种或多种矿物质。通常，矿物质是维持发酵物种的代谢过程所必需的。矿物质可以是任何适合的矿物质。示例性但非限制性矿物质列表包括任何形式的氮(如，铵或氨)、钙、氯化物、铁、碘、钾、钼、镁、硫(如，硫化物、硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐或硫酸氢盐)、磷(如，磷酸盐)和钠。在一些实施方案中，矿物质以化合物或盐的形式提供。
一种或多种矿物质中的每一种可以任何适合浓度存在于培养基中。培养基可包含约0.1mg/kg或更大的作为化合物/盐的一种或多种矿物质中的一种，例如约1mg/kg或更大、约5mg/kg或更大、约10mg/kg或更大、约15mg/kg或更大、约20mg/kg或更大、约25mg/kg或更大、约50mg/kg或更大、约100mg/kg或更大、约250mg/kg或更大、约500mg/kg或更大、或约1000mg/kg或更大。可替代地或另外，培养基可包含约20000mg/kg或更小的一种或多种矿物质，例如约15000mg/kg或更小、约12500mg/kg或更小、约10000mg/kg或更小、约8000mg/kg或更小、约6000mg/kg或更小、约4000mg/kg或更小、约3000mg/kg或更小、或约2000mg/kg或更小。因此，培养基可以包含由前述任何两个端点限定的量的一种或多种矿物质中的每一种。例如，培养基可包含约0.1mg/kg至约2000mg/kg的一种或多种矿物质中的每一种，约1mg/kg至约2000mg/kg、约5mg/kg至约2000mg/kg、约10mg/kg至约2000mg/kg、约15mg/kg至约2000mg/kg、约20mg/kg至约2000mg/kg、约25mg/kg至约2000mg/kg、约50mg/kg至约2000mg/kg、约100mg/kg至约2000mg/kg、约250mg/kg至约2000mg/kg、约500mg/kg至约2000mg/kg、约1000mg/kg至约2000mg/kg、约1000mg/kg至约3000mg/kg、约1000mg/kg至约4000mg/kg、约1000mg/kg至约6000mg/kg、约1000mg/kg至约8000mg/kg、约1000mg/kg至约10000mg/kg、约1000mg/kg至约12500mg/kg、约1000mg/kg至约15000mg/kg或约1000mg/kg至约20000mg/kg。
在某些实施方案中，培养基还包含一种或多种金属。通常，金属是维持发酵物种代谢过程所必需的。金属可以是任何常见的金属。通常，金属是生物相关的。示例性但非限制性金属列表包括锂、锰、钴、镍、铜、镓、砷、硒、铝、硅、磷、钼、锆、银、钯、锌、钨和镉。在一些实施方案中，金属以化合物或盐的形式提供。
一种或多种金属中的每一种可以任何适合浓度存在于培养基中。培养基可以包含约0.1mg/kg或更大的作为化合物/盐的一种或多种金属中的每一种，例如约1mg/kg或更大、约5mg/kg或更大、约10mg/kg或更大、约15mg/kg或更大、约20mg/kg或更大、约25mg/kg或更大、约50mg/kg或更大、约100mg/kg或更大、约250mg/kg或更大、约500mg/kg或更大、或约1000mg/kg或更大。可替代地或另外，培养基可包含约20000mg/kg或更小的一种或多种金属，例如约15000mg/kg或更小、约12500mg/kg或更小、约10000mg/kg或更小、约8000mg/kg或更小、约6000mg/kg或更小、约4000mg/kg或更小、约3000mg/kg或更小、或约2000mg/kg或更小。因此，培养基可以包括由前述任何两个端点限定的量的一种或多种金属中的每一种。例如，培养基可包含约0.1mg/kg至约2000mg/kg的一种或多种金属中的每一种，约1mg/kg至约2000mg/kg、约5mg/kg至约2000mg/kg、约10mg/kg至约2000mg/kg、约15mg/kg至约2000mg/kg、约20mg/kg至约2000mg/kg、约25mg/kg至约2000mg/kg、约50mg/kg至约2000mg/kg、约100mg/kg至约2000mg/kg、约250mg/kg至约2000mg/kg、约500mg/kg至约2000mg/kg、约1000mg/kg至约2000mg/kg、约1000mg/kg至约3000mg/kg、约1000mg/kg至约4000mg/kg、约1000mg/kg至约6000mg/kg、约1000mg/kg至约8000mg/kg、约1000mg/kg至约10000mg/kg、约1000mg/kg至约12500mg/kg、约1000mg/kg至约15000mg/kg、或约1000mg/kg至约20000mg/kg。
气态底物可以是任何适合的气态底物。在一些实施方案中，气态底物包括选自以下的一种或多种气体：一氧化碳、二氧化碳和氢。在一个优选的实施方案中，气态底物是合成气。如本文所用，“合成气”是指包含一氧化碳、二氧化碳和氢的气态底物。气态底物可任选地含有水蒸汽、氮气、甲烷、氨和硫化氢。在某些实施方案中，气态底物是一种或多种醇或酸的主要碳源。
气态底物可以任何适合的方式制备。在一些实施方案中，气态底物由固体底物的气化制备。固体底物可以是能够被气化的任何适合的固体底物。通常，固体底物选自：生物质、木屑、城市固体、煤及它们的组合。在一些实施方案中，气态底物由重整气态前体制备。气态前体可以是能够重整的任何适合的气态前体。在某些实施方案中，蒸汽用于重整气态底物。在某些实施方案中，气态前体是甲烷。
气态底物可以在发酵过程的任何步骤中添加。在某些实施方案中，气态底物的引入可以是连续的、分段的、半连续的或它们的组合。如本文所用，“连续的”是指一个稳定且不间断的操作、过程或行为。如本文所用，“分段的”是指停止一段时间并重新开始的操作、过程或行为。如本文所用，“半连续的”是指改变速度持续一段时间并返回到预期的速率的操作、过程或行为。在一些情况下，气态底物被净化。如本文所用，“净化”是指去除微粒、污染物或非所需的气体。在一些实施方案中，气态底物被部分氧化。
在一些实施方案中，发酵液含有一种或多种微生物体。微生物体可以是任何适合的微生物体。在一些情况下，微生物体是一种或多种发酵物种、竞争物种或它们的组合。
在一些情况下，微生物体是至少一种发酵物种。发酵物种可以是任何适合的发酵物种。在某些实施方案中，发酵物种是C1固定生物体。在一些实施方案中，发酵物种是产乙酸菌、同型产乙酸菌或其组合。通常，发酵物种使用氢梯度进行腺苷三磷酸(“ATP”)产生。
通常，发酵物种选自瘤胃聚乙酸菌(Acetitomaculum ruminis)、潮湿厌氧醋菌(Acetoanaerobium noterae)、凯伍产醋菌(Acetogenium kivui)、潮湿厌氧醋菌(Acetoanaerobium noterae)、阿拉伯糖醋盐杆菌(Acetohalobium arabaticum)、伍氏醋酸杆菌(Acetobacterium woodii)、甲醇醋酸杆菌(Acetobacterium carbinolicum)、苹果酸醋酸杆菌(Acetobacterium malicum)、威氏醋酸杆菌(Acetobacterium wieringae)、Acetobacterium psammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌(Acetobacterium paludosum)、冷醋酸杆菌(Acetobacterium tundrae)、拜氏醋酸杆菌(Acetobacterium bakii)、长醋丝菌(Acetonema longum)、巴奇嗜喊菌(Alkalibaculumbacchi)、类球布劳特氏菌(Blautia coccoides)、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌(Blautia producta)、申克氏布劳特氏菌(Blautia schenckii)、食甲基丁酸杆菌(Butyribacterium methylotrophicum)、地下卡拉菌(Caldanaerobactersubterraneous)、太平洋地下卡拉菌(Caldanaerobacter subterraneous pacificus)、生氢氧化碳嗜热菌(Carboxydothermus hydrogenoformans)、醋酸梭菌(Clostridiumaceticum)、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylieum)、丙酮丁醇梭菌(Clostridiumacetobutylicum)、产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum)、食一氧化碳梭菌(Clostridium carboxidivorans)、克氏梭菌(Clostridium coskatii)、艰难梭菌(Clostridium difficile)、德可氏梭菌(Clostridium drakei)、自养乙酸梭菌(Clostridium formicaceticum)、乙二醇梭菌(Clostridium glycolicum)、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii)、大梭菌(Clostridium magnum)、马犹姆贝梭菌(Clostridiummayombei)、食甲氧基苯甲酸梭菌(Clostridium methoxybenzovorans)、巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)、拉氏梭菌(Clostridium ragsdalei)、粪味梭菌(Clostridium scatologenes)、热醋酸梭菌(Clostridium thermoaceticum)、乌尔蒂纳梭菌(Clostridium ultunense)、库氏脱硫肠状菌(Desulfotomaculum kuznetsovii)、大肠埃希式菌(Eschericichia coli)、厌氧真杆菌(Eubacterium aggregans)、粘液真杆菌(Eubacterium limosum)、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌(Geobactersulfurreducens)、臭味全噬菌(Holophaga foetida)、乙酸甲烷八叠球菌(Methanosarcinaacetivorans)、巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri)、穆氏穆尔氏菌(Moorellamulderi)、热醋穆尔氏菌(Moorella thermoacetica)、热自养穆尔氏菌(Moorellathermoautotrophica)、普氏产醋杆菌(Oxobacter pfennigii)、产物消化链球菌(Peptostreptococcus productus)、产物瘤胃球菌(Ruminococcus productus)、少食鼠孢菌(Sporomusa paucivorans)、球形鼠孢菌(Sporomusa sphaeroides)、丙二酸鼠孢菌(Sporomusa malonica)、白蚁鼠孢菌(Sporomusa termitida)、卵形鼠孢菌(Sporomusaovata)、产乙酸鼠孢菌(Sporomusa silvacetica)、食酸鼠孢菌(Sporomusa acidovorans)、Sporomusa rhize、凯伍嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacter kivui)、棕色嗜热产醋菌(Thermoacetogenium phaeum)、优果密螺旋体(Treponema primitia)及它们的组合。
在一些情况下，微生物体是至少一种竞争物种。竞争物种可以是任何竞争物种。通常，竞争物种被认为是污染物。竞争物种可以使用任何适合的离子梯度来生成ATP。在某些实施方案中，竞争物种使用钠和/或钾梯度来进行ATP产生。
通常，竞争物种选自瘤胃聚乙酸菌、潮湿厌氧醋菌、凯伍产醋菌、潮湿厌氧醋菌、阿拉伯糖醋盐杆菌、伍氏醋酸杆菌、甲醇醋酸杆菌、苹果酸醋酸杆菌、威氏醋酸杆菌、Acetobacterium psammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌、冷醋酸杆菌、拜氏醋酸杆菌、长醋丝菌、巴奇嗜喊菌、类球布劳特氏菌、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌、申克氏布劳特氏菌、食甲基丁酸杆菌、地下卡拉菌、太平洋地下卡拉菌、生氢氧化碳嗜热菌、醋酸梭菌、丙酮丁醇梭菌、丙酮丁醇梭菌、产乙醇梭菌、食一氧化碳梭菌、克氏梭菌、艰难梭菌、德可氏梭菌、自养乙酸梭菌、乙二醇梭菌、杨氏梭菌、大梭菌、马犹姆贝梭菌、食甲氧基苯甲酸梭菌、巴氏梭菌、拉氏梭菌、粪味梭菌、热醋酸梭菌、乌尔蒂纳梭菌、库氏脱硫肠状菌、大肠埃希式菌、厌氧真杆菌、粘液真杆菌、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌、臭味全噬菌、乙酸甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、穆氏穆尔氏菌、热醋穆尔氏菌、热自养穆尔氏菌、普氏产醋杆菌、产物消化链球菌、产物瘤胃球菌、少食鼠孢菌、球形鼠孢菌、丙二酸鼠孢菌、白蚁鼠孢菌、卵形鼠孢菌、产乙酸鼠孢菌、食酸鼠孢菌、Sporomusarhize、凯伍嗜热厌氧菌、棕色嗜热产醋菌、优果密螺旋体及它们的组合。
应理解，在一些实施方案中，一种或多种微生物体将被靶向为所需的发酵物种，导致所有其他微生物体成为竞争物种。在另一个实施方案中，不同的一种或多种微生物体将被靶向为所需的发酵物种，导致所有其他微生物体成为竞争物种。应理解，在某些环境中，某种微生物体是发酵物种，并且在其他环境中，所述微生物体是竞争物种。
生物反应器还包含一种或多种离子载体。离子载体可以是任何适合的离子载体。不希望受任何理论束缚，离子载体有助于通过抑制ATP的产生来减少竞争物种。不希望受任何理论束缚，ATP的产生受到离子梯度调节的限制。离子载体可以调节任何离子梯度。例如，离子载体可以调节H+梯度、Li+梯度、Na+梯度、K+梯度、Mg2+梯度、Ca2+梯度、NH4 +梯度及它们的组合。在优选的实施方案中，离子载体选择性地靶向Na+梯度、K+梯度及它们的组合。
离子载体可以是能够可逆地结合离子的任何分子。在一些实施方案中，离子载体是基于冠醚的离子载体。在一些实施方案中，离子载体是抗生素。通常，离子载体选自：12-冠-4、15-冠-6、18-冠-6、二苯并-18-冠-6和二氮杂-18-冠-6、A23187、4-溴-A23187、阿拉霉素(alamethicin)、白僵菌素(beauvericin)、bapta(AM)、卡西霉素(calcimycin)、色唑霉素(cezomycin)、羰基氰化物间-氯苯基腙、CA 1001、恩镰孢菌素(enniatin)、短杆菌肽A、蒜芦黎素(hellebrin)、离子霉素、拉沙里菌素(lasalocid)、莫能菌素(monesin)、尼日利亚菌素(nigericin)、无活菌素(nonactin)、氨氯吡嗪脒甲基磺酸、盐霉素(salinomycin)、泰乐菌素(tetonasin)、ETH2120、ETH 227、ETH 157、2,3:11,12-双十氢化萘基-16-冠-5、DD-16-C-5、ETH 4120、十二烷基甲基丙二酸双[(12-冠-4)甲酯]、双[(12-冠-4)甲基]2,2-双十二烷基丙二酸酯、4-叔-丁基杯[4]芳烃-四乙酸四乙酯、BME 44、缬氨霉素(valinomycin)及它们的组合。
离子载体可以在发酵过程的任何步骤中添加。例如，离子载体可以在发酵液之前加入、与发酵液同时加入，或者在发酵液之后加入。在某些实施方案中，离子载体的引入可以是连续的、分段的、半连续的或它们的组合。在一些情况下，使用液体进料引入离子载体。在一些实施方案中，离子载体可溶于液体进料和/或发酵液中。液体进料可以任何适合的量加入生物反应器中。
液体进料可包含约100mM或更小的离子载体，例如约90mM或更小、约80mM或更小、约70mM或更小、约60mM或更小、或约50mM或更小。可替代地或另外，液体进料可包含约0.1μM或更大的离子载体，例如约0.25μM或更大、约0.5μM或更大、约1μM或更大、约5μM或更大、约10μM或更大或者约20μM或更大。因此，液体进料可包含离子载体，其浓度由任何两个上述端点限定。液体进料可包含约0.1μM至约50mM的离子载体，例如约0.25μM至约50mM、约0.5μM至约50mM、约1μM至约50mM、约5μM至约50mM、约10μM至约50mM、约20μM至约50mM、约20μM至约100mM、约20μM至约90mM、约20μM至约80mM、约20μM至约70mM、约20μM至约60mM、或约0.1μM至约100mM的离子载体。
在一些情况下，离子载体被固定。离子载体可以通过任何适合的固定技术进行固定。在一些情况下，离子载体被固定在多孔颗粒中。在某些实施方案中，固定通过使用离子载体和多孔粒子之间的电子力进行。在某些实施方案中，可通过离心去除经固定的离子载体。
在一些情况下，离子载体不完全溶于液体进料和/或发酵液中。在某些实施方案中，离子载体在液体进料和/或发酵液中形成胶体混悬液。在其他实施方案中，离子载体螯合至一种或多种金属离子。螯合离子载体可以可溶于或不可溶于液体进料和/或发酵液。在一些实施方案中，螯合离子载体不完全可溶于液体进料和/或发酵液。在某些实施方案中，不完全可溶的离子载体可以通过离心去除。
一种或多种离子载体中的每一种可以任何适合浓度存在于发酵液中。发酵液可包含约1μg/kg或更大的一种或多种离子载体中的每一种，例如，约10μg/kg或更大、约50μg/kg或更大、约100μg/kg或更大、约250μg/kg或更大、约500μg/kg或更大或者约1000μg/kg或更大。可替代地或另外，发酵液可包含约20000mg/kg或更小的一种或多种离子载体，例如约15000mg/kg或更小、约12500mg/kg或更小、约10000mg/kg或更小、约8000mg/kg或更小、约6000mg/kg或更小、约4000mg/kg或更小、约3000mg/kg或更小或者约2000mg/kg或更小。因此，发酵液可以包含由前述任何两个端点限定的量的一种或多种离子载体中的每一种。例如，发酵液可包含约1μg/kg至约2000mg/kg的一种或多种离子载体中的每一种，约10μg/kg至约2000mg/kg、约50μg/kg至约2000mg/kg、约100μg/kg至约2000mg/kg、约250μg/kg至约2000mg/kg、约500μg/kg至约2000mg/kg、约1000μg/kg至约2000mg/kg、约1000μg/kg至约3000mg/kg、约1000μg/kg至约4000mg/kg、约1000μg/kg至约6000mg/kg、约1000μg/kg至约8000mg/kg、约1000μg/kg至约10000mg/kg、约1000μg/kg至约12500mg/kg、约1000μg/kg至约15000mg/kg或者约1000μg/kg至约20000mg/kg。
在一些实施方案中，离子载体对于最低限度地抑制发酵物种生长和/或产生液体产物具有选择性。如本文所用，“最低限度地抑制”是指相对于没有离子载体的等效系统，发酵物种维持至少约75％的生长和/或液体产物产生。在一些实施方案中，相对于没有离子载体的等效系统，发酵物种维持至少约85％的生长和/或液体产物产生。在优选的实施方案中，相对于没有离子载体的等效系统，发酵物种维持至少约90％的生长和/或液体产物产生。在某些实施方案中，相对于没有离子载体的等效系统，发酵物种维持100％的生长和/或液体产物产生(即，最低限度地抑制包括不抑制发酵物种)。
在一些实施方案中，离子载体对于优先抑制至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性。如本文所用，“优先抑制”是指相对于发酵物种的生长和产生，离子载体以至少约2:1的比率抑制由竞争物种导致的生长和/或非所需的产物产生。例如，相对于无离子载体的等效系统，发酵物种维持至少约75％的生长和/或液体产物产生，并且竞争物种被限制为小于约50％的生长和非所需的产物产生。在一些实施方案中，相对于发酵物种的生长和产生，离子载体以至少约4:1的比率抑制由竞争物种导致的生长和/或非所需的产物产生。在优选的实施方案中，相对于发酵物种的生长和产生，离子载体以至少约10:1的比率抑制由竞争物种导致的生长和/或非所需的产物产生。
在各种实施方案中，离子载体通过阻止竞争物种的生长、杀死竞争物种和/或禁止竞争物种的功能来抑制竞争物种的水平。在一些实施方案中，离子载体的存在导致发酵液相对于不存在离子载体的等效发酵液而言基本上没有竞争物种。如本文所用，“基本上不含”是指相对于没有离子载体的发酵液，竞争物种小于10％。在一些实施方案中，“基本上不含”是指相对于没有离子载体的等效发酵液，竞争物种小于1％。在优选的实施方案中，“基本上不含”是指相对于不存在离子载体的等效发酵液而言竞争物种痕量。
在一些情况下，生物反应器还包含一种或多种碱添加剂。碱可以是任何适合的碱。通常，碱选自：氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸锂、碳酸氢锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾和碳酸氢钾。在优选的实施方案中，碱包含氢氧根离子。
在一些实施方案中，发酵气态底物的方法形成液体产物。通常，液体产物包括选自以下的一种或多种化合物：醇、酸及它们的组合。在一些实施方案中，液体产物是一种或多种醇。醇可以是任何适合的醇。通常，醇选自：乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异戊醇、正戊醇、正己醇及它们的组合。在一些实施方案中，液体产物是一种或多种酸。酸可以是任何适合的酸。通常，酸选自：乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸及它们的组合。
在一些情况下，液体产物由发酵液内的微生物体产生，从而产生发酵混合物。在某些实施方案中，从生物反应器中排出一部分发酵混合物，并将液体产物与发酵液分离。可以通过任何适合的方法实现分离。在一些实施方案中，液体产物通过蒸馏分离。任选地，可以处理发酵混合物。在一些情况下，处理包括离心以回收离子载体。在某些实施方案中，处理包括去除固体以回收离子载体。
在一些实施方案中，发酵方法包括发酵液、一种或多种发酵物种、气态底物和一种或多种离子载体。
在一些实施方案中，发酵方法包括发酵液、培养基、一种或多种发酵物种、气态底物、一种或多种离子载体。
在一些实施方案中，发酵方法包括发酵液、一种或多种发酵物种、一种或多种竞争物种、气态底物和一种或多种离子载体。
在一些实施方案中，发酵方法包括发酵液、培养基、一种或多种发酵物种、一种或多种竞争物种、气态底物和一种或多种离子载体。
在一些实施方案中，发酵液具有约1至约6、约2至约6.5、约3至约5、5至约7或约7至约9的pH。
在一个实施方案中，离子载体靶向质子梯度。
在一些实施方案中，离子载体靶向钠梯度。
在一些实施方案中，离子载体靶向钾梯度。
在一些实施方案中，离子载体靶向钠梯度和钾梯度。
在一些实施方案中，离子载体靶向Li+梯度、Mg2+梯度、Ca2+梯度或NH4 +梯度。
在一些实施方案中，一种或多种发酵属可以是梭菌属(Clostridium)。
在一些实施方案中，竞争属可以是穆尔氏菌属(Moorella)或产甲烷球菌属(Methanococcus)。
本发明还提供了用于发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，该系统包括：(a)发酵容器；(b)气态底物供应导管，其用于将气态底物引入至发酵容器中；(c)水性发酵液，其被置于发酵容器中，所述发酵液包含发酵物种；(d)离子载体供应导管，其与发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至容器中，所述离子载体经选择以最低限度地抑制发酵物种生长和/或产生液体产物；和(e)液体回收导管，其用于在使气态底物发酵之后收集液体产物。
在一些实施方案中，发酵系统包括发酵容器。发酵容器可以是任何适合的发酵容器，其能够允许一种或多种发酵物种生长。在某些实施方案中，发酵容器是生物反应器。发酵容器还包含含有一种或多种微生物体的水性发酵液。
在一些实施方案中，发酵系统包括气态底物供应导管。通常，气态底物供应导管用于将气态底物引入发酵容器中。在一些实施方案中，可以在发酵过程的任何步骤中添加气态底物。在某些实施方案中，气态底物供应导管还包括与发酵容器相关的阀装置。阀装置可以是能够调节气态底物的连续、半连续或分段引入的任何适合的阀装置。
在一些实施方案中，发酵系统包括离子载体供应导管。离子载体供应导管用于将至少一种类型的离子载体引入至发酵容器。离子载体可以在发酵过程的任何步骤中添加。在某些实施方案中，离子载体的引入可以是连续的、分段的、半连续的或它们的组合。在一些实施方案中，离子载体供应导管进一步将介质引入发酵容器中。在一些实施方案中，离子载体供应导管还包括与发酵容器相关的阀装置。阀装置可以是能够调节离子载体的连续、半连续或分段引入的任何适合的阀装置。
在一些实施方案中，发酵系统还包括液体回收导管。在某些实施方案中，液体回收导管用于从发酵容器中收集液体产物。在一个优选的实施方案中，在使气态底物发酵后收集液体产物。
在一些情况下，发酵系统还包括培养基供应导管。培养基供应导管用于将培养基添加到发酵容器。在一些实施方案中，培养基的引入可以是连续的、分段的、半连续的或其组合。在一些实施方案中，培养基供应导管还包括与发酵容器相关的阀装置。阀装置可以是能够调节离子载体的连续、半连续或分段引入的任何适合的阀装置。
在一些情况下，发酵系统还包括碱供应导管。碱供应导管用于将一种或多种碱添加到发酵容器。在一些实施方案中，碱的引入可以是连续的、分段的、半连续的或它们的组合。在一些实施方案中，碱供应导管还包括与发酵容器相关的阀装置。阀装置可以是能够调节碱的连续、半连续或分段引入的任何适合的阀装置。
在一些情况下，发酵系统还包括消泡剂供应导管。消泡剂供应导管用于将一种或多种消泡剂添加到发酵容器。在一些实施方案中，消泡剂的引入可以是连续的、分段的、半连续的或其组合。在一些实施方案中，消泡剂供应导管还包括与发酵容器相关的阀装置。阀装置可以是能够调节消泡剂的连续、半连续或分段引入的任何适合的阀装置。
在一些情况下，发酵系统还包括蒸馏器。在某些实施方案中，蒸馏器可以与发酵容器连通以接收从生物反应器排出的一部分发酵混合物。通常，蒸馏器被适配成通过蒸馏分离液体产物与发酵混合物。在优选的实施方案中，蒸馏器去除液体产物，同时发酵过程维持其连续方法。
在一个实施方案中，发酵系统包括发酵容器、气态底物供应导管和离子载体供应导管。
在一个实施方案中，发酵系统包括发酵容器、气态底物供应导管、离子载体供应导管和液体回收导管。
在一个实施方案中，发酵系统包括发酵容器、气态底物供应导管、离子载体供应导管、液体回收导管和蒸馏器。
在一个实施方案中，发酵系统包括发酵容器、气态底物供应导管、离子载体供应导管、液体回收导管、蒸馏器和培养基供应导管。
在一个实施方案中，发酵系统包括发酵容器、气态底物供应导管、离子载体供应导管、液体回收导管、蒸馏器、碱供应导管、消泡剂供应导管和培养基供应导管。
发酵过程的各个组分，例如发酵液、培养基、培养基组分、气态底物、碱、离子载体、发酵物种和竞争物种，如由本文所述的参数所定义。
发酵过程的各个组分的量，例如，培养基组分的量、气态底物的量和碱的量如由本文所述的浓度所定义。
通过以下示例性实施方案进一步说明本发明。然而，本发明不受以下实施方案的限制。
(1)发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：(a)将气态底物引入至生物反应器中，在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液包含发酵物种；(b)将至少一种类型的离子载体引入至所述生物反应器中，所述离子载体对于最低限度地抑制所述发酵物种生长和/或产生液体产物具有选择性；和(c)使所述底物发酵以产生所述液体产物，其中所述气态底物是发酵产物的主要碳源。
(2)发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：(a)将所述气态底物引入至生物反应器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢，所述生物反应器包含含发酵物种的发酵液；(b)将至少一种类型的离子载体引入至所述生物反应器中，所述离子载体对于最低限度地抑制所述发酵物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(c)使所述气态底物发酵以产生所述液体产物，其中所述气态底物是所述发酵产物的主要碳源。
(3)厌氧发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：(a)将所述气态底物引入至生物反应器中，在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；(b)将至少一种类型的离子载体引入至所述生物反应器中，所述离子载体对优先抑制所述至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(c)通过使所述底物暴露于所述至少一种发酵物种来进行发酵以产生所述液体产物，其中所述气态底物是所述发酵产物的主要碳源。
(4)厌氧发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：(a)将所述气态底物引入至生物反应器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢，在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；(b)将至少一种类型的离子载体引入至反应器中，所述离子载体对于优先抑制至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(c)通过使气态底物暴露于至少一种发酵物种来进行发酵以产生液体产物。
(5)如实施方案(4)所述的方法，其中所述竞争物种是污染物并且所述一种发酵物种是C1固定微生物体。
(6)如实施方案(4)或(5)所述的方法，其还包括将培养基引入至所述生物反应器中。
(7)如实施方案(6)所述的方法，其中所述培养基包含以下成分中的一种或多种：至少一种维生素、至少一种矿物质和至少一种金属。
(8)如实施方案(7)所述的方法，其中所述培养基包含至少一种类型的维生素。
(9)如实施方案(8)所述的方法，其中所述至少一种类型的维生素包括经选择以增强所述至少一种发酵物种的生长的营养素。
(10)如实施方案(7)-(9)中任一项所述的方法，其中所述培养基包含至少一种金属。
(11)如实施方案(10)所述的方法，其中所述金属包括以下中的一种或多种：锂、锰、钴、镍、铜、镓、砷、硒、铝、硅、磷、钼、锆、银、钯、锌、钨和镉。
(12)如实施方案(7)-(11)中任一项所述的方法，其中所述培养基包含至少一种矿物质。
(13)如实施方案(12)所述的方法，其中所述矿物质包括以下的任何形式中的一种或多种：氮、钙、氯化物、铁、碘、钾、钼、镁、硫、磷和钠。
(14)如实施方案(5)-(13)中任一项所述的方法，其中所述液体产物是至少一种醇、至少一种酸或它们的任意组合。
(15)如实施方案(14)所述的方法，其中所述液体产物是以下中的一种或多种：乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸。
(16)如实施方案(15)所述的方法，其中所述液体产物是乙醇。
(17)如实施方案(15)所述的方法，其中所述液体产物是丁醇。
(18)如实施方案(5)-(17)中任一项所述的方法，其中所述发酵液的pH是约1至约9。
(19)如实施方案(18)所述的方法，其中所述pH是约2至约9。
(20)如实施方案(18)所述的方法，其中所述pH是约3至约7。
(21)如实施方案(18)所述的方法，其中所述pH是约2至约6。
(22)如实施方案(1)-(21)中任一项所述的方法，其还包括将碱引入至所述生物反应器中。
(23)如实施方案(22)所述的方法，其中所述碱包括氢氧根离子。
(24)如实施方案(22)所述的方法，其中所述碱包括以下中的一种或多种：氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸氢锂、碳酸氢钠和碳酸氢钾。
(25)如实施方案(1)-(24)中任一项所述的方法，其中所述气态底物是合成气。
(26)如实施方案(1)-(25)中任一项所述的方法，其中所述气体底物的至少一部分从固体底物的气化来制备。
(27)如实施方案(26)所述的方法，其中经气化的固体底物是以下中的一种或多种：生物质、煤、木屑或城市固体。
(28)如实施方案(1)-(27)中任一项所述的方法，其中所述气体底物的至少一部分由重整气态前体制备。
(29)如实施方案(28)所述的方法，其中蒸汽用于所述重整中。
(30)如实施方案(28)所述的方法，其中氧用于所述重整中。
(31)如实施方案(28)所述的方法，其中所述气态前体是甲烷。
(32)如实施方案(1)-(31)中任一项所述的方法，其中所述气态底物的至少一部分由煤来制备。
(33)如实施方案(1)-(32)中任一项所述的方法，其中在引入所述生物反应器中之前净化气态底物。
(34)如实施方案(33)所述的方法，其中净化气态前体。
(35)如实施方案(1)-(34)所述的方法，其中所述气态底物被部分氧化。
(36)如实施方案(1)-(35)中任一项所述的方法，其中所述发酵物种是产乙酸菌、同型产乙酸菌或其组合。
(37)如实施方案(36)所述的方法，其中所述发酵物种包括以下中的一种或多种：瘤胃聚乙酸菌、潮湿厌氧醋菌、凯伍产醋菌、潮湿厌氧醋菌、阿拉伯糖醋盐杆菌、伍氏醋酸杆菌、甲醇醋酸杆菌、苹果酸醋酸杆菌、威氏醋酸杆菌、Acetobacterium psammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌、冷醋酸杆菌、拜氏醋酸杆菌、长醋丝菌、巴奇嗜喊菌、类球布劳特氏菌、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌、申克氏布劳特氏菌、食甲基丁酸杆菌、地下卡拉菌、太平洋地下卡拉菌、生氢氧化碳嗜热菌、醋酸梭菌、丙酮丁醇梭菌、丙酮丁醇梭菌、产乙醇梭菌、食一氧化碳梭菌、克氏梭菌、艰难梭菌、德可氏梭菌、自养乙酸梭菌、乙二醇梭菌、杨氏梭菌、大梭菌、马犹姆贝梭菌、食甲氧基苯甲酸梭菌、巴氏梭菌、拉氏梭菌、粪味梭菌、热醋酸梭菌、乌尔蒂纳梭菌、库氏脱硫肠状菌、大肠埃希式菌、厌氧真杆菌、粘液真杆菌、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌、臭味全噬菌、乙酸甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、穆氏穆尔氏菌、热醋穆尔氏菌、热自养穆尔氏菌、普氏产醋杆菌、产物消化链球菌、产物瘤胃球菌、少食鼠孢菌、球形鼠孢菌、丙二酸鼠孢菌、白蚁鼠孢菌、卵形鼠孢菌、产乙酸鼠孢菌、食酸鼠孢菌、Sporomusa rhize、凯伍嗜热厌氧菌、棕色嗜热产醋菌和优果密螺旋体。
(38)如实施方案(1)-(37)中任一项所述的方法，其中所述竞争物种包括以下中的一种或多种：瘤胃聚乙酸菌、潮湿厌氧醋菌、凯伍产醋菌、潮湿厌氧醋菌、阿拉伯糖醋盐杆菌、伍氏醋酸杆菌、甲醇醋酸杆菌、苹果酸醋酸杆菌、威氏醋酸杆菌、Acetobacteriumpsammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌、冷醋酸杆菌、拜氏醋酸杆菌、长醋丝菌、巴奇嗜喊菌、类球布劳特氏菌、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌、申克氏布劳特氏菌、食甲基丁酸杆菌、地下卡拉菌、太平洋地下卡拉菌、生氢氧化碳嗜热菌、醋酸梭菌、丙酮丁醇梭菌、丙酮丁醇梭菌、产乙醇梭菌、食一氧化碳梭菌、克氏梭菌、艰难梭菌、德可氏梭菌、自养乙酸梭菌、乙二醇梭菌、杨氏梭菌、大梭菌、马犹姆贝梭菌、食甲氧基苯甲酸梭菌、巴氏梭菌、拉氏梭菌、粪味梭菌、热醋酸梭菌、乌尔蒂纳梭菌、库氏脱硫肠状菌、大肠埃希式菌、厌氧真杆菌、粘液真杆菌、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌、臭味全噬菌、乙酸甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、穆氏穆尔氏菌、热醋穆尔氏菌、热自养穆尔氏菌、普氏产醋杆菌、产物消化链球菌、产物瘤胃球菌、少食鼠孢菌、球形鼠孢菌、丙二酸鼠孢菌、白蚁鼠孢菌、卵形鼠孢菌、产乙酸鼠孢菌、食酸鼠孢菌、Sporomusa rhize、凯伍嗜热厌氧菌、棕色嗜热产醋菌和优果密螺旋体。
(39)如实施方案(1)-(38)中任一项所述的方法，其中所述竞争物种使用钠梯度来进行腺苷三磷酸(ATP)产生，并且其中所述离子载体抑制所述钠梯度产生ATP。
(40)如实施方案(1)-(39)中任一项所述的方法，其中所述发酵物种使用氢梯度进行ATP产生。
(41)如实施方案(1)-(40)中任一项所述的方法，其中所述离子载体是抗生素。
(42)如实施方案(1)-(41)中任一项所述的方法，其中所述离子载体是以下中的一种或多种：12-冠-4、15-冠-6、18-冠-6、二苯并-18-冠-6和二氮杂-18-冠-6、A23187、4-溴-A23187、阿拉霉素、白僵菌素、bapta(AM)、卡西霉素、色唑霉素、羰基氰化物间-氯苯基腙、CA1001、恩镰孢菌素、短杆菌肽A、蒜芦黎素、离子霉素、拉沙里菌素、莫能菌素、尼日利亚菌素、无活菌素、氨氯吡嗪脒甲基磺酸、盐霉素、泰乐菌素、ETH2120、ETH 227、ETH 157、2,3:11,12-双十氢化萘基-16-冠-5、DD-16-C-5、ETH 4120、十二烷基甲基丙二酸双[(12-冠-4)甲酯]、双[(12-冠-4)甲基]2,2-双十二烷基丙二酸酯、4-叔-丁基杯[4]芳烃-四乙酸四乙酯、BME 44和缬氨霉素。
(43)如实施方案(1)-(42)中任一项所述的方法，其中所述离子载体被引入液体进料中。
(44)如实施方案(43)所述的方法，其中所述离子载体以小于约100mM的浓度存在于所述液体进料中。
(45)如实施方案(1)-(44)中任一项所述的方法，其还包括将消泡剂引入至所述生物反应器中。
(46)如实施方案(1)-(45)中任一项所述的方法，其中所述发酵液还含有水。
(47)如实施方案(1)-(46)中任一项所述的方法，其中所述离子载体可溶于所述发酵液中。
(48)如实施方案(1)-(46)中任一项所述的方法，其中所述离子载体固定于所述发酵液中和/或不可溶于所述发酵液中。
(49)如实施方案(1)-(48)中任一项所述的方法，其中所述液体产物由所述发酵液内的微生物体产生以形成发酵混合物。
(50)如实施方案(51)中所述的方法，其中将所述发酵混合物的一部分从所述生物反应器排出，并且将所述液体产物与所述发酵混合物分离。
(51)如实施方案(50)中所述的方法，其中所述分离通过蒸馏进行。
(52)如实施方案(51)中所述的方法，其中将所述发酵混合物进行处理。
(53)如实施方案(52)中所述的方法，其中所述处理包括离心以回收经固定和/或不可溶的离子载体。
(54)如实施方案(53)中所述的方法，其中所述处理包括固体移除以回收离子载体。
(55)如实施方案(1)-(54)中任一项所述的方法，其中引入所述离子载体是连续的。
(56)如实施方案(1)-(54)中任一项所述的方法，其中引入所述离子载体是分段的。
(57)如实施方案(1)-(54)中任一项所述的方法，其中引入所述离子载体是半连续的。
(58)如实施方案(1)-(57)中任一项所述的方法，其中引入所述气态底物是连续的。
(59)如实施方案(1)-(57)中任一项所述的方法，其中引入所述气态底物是分段的。
(60)如实施方案(1)-(57)中任一项所述的方法，其中引入所述气态底物是半连续的。
(61)如实施方案(1)-(60)中任一项所述的方法，其中所述离子载体被固定于多孔颗粒中。
(62)如实施方案(1)-(61)所述的方法，其中通过使用所述离子载体和所述多孔颗粒之间的电子力进行所述固定。
(63)用于发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：(a)发酵容器；(b)气态底物供应导管，其用于将所述气态底物引入至发酵容器中；(c)水性发酵液，其被置于发酵容器中，所述发酵液包含发酵物种；(d)离子载体供应导管，其与所述发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至所述容器中，所述离子载体经选择以最低限度地抑制所述发酵物种生长和/或产生液体产物；和(e)液体回收导管，其用于在使所述气态底物发酵之后收集所述液体产物。
(64)用于发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：(a)发酵容器；(b)气体供应导管，其用于将所述气态底物引入至所述发酵容器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢；(c)水性发酵液，其被置于发酵容器中，所述发酵液包含发酵物种；(d)离子载体供应导管，其与所述发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至容器中，所述离子载体经选择以最低限度地抑制所述发酵物种生长和/或产生液体产物；和(e)液体回收导管，其用于在使所述气态底物发酵之后收集所述液体产物。
(65)用于厌氧发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：(a)发酵容器；(b)气态底物供应导管，其用于将所述气态底物引入至发酵容器中；(c)水性发酵液，其被置于发酵容器中，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；(d)离子载体供应导管，其与所述发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至所述容器中，所述离子载体对于优先抑制所述至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(e)液体回收导管，其用于在通过使所述气态底物暴露于所述至少一种发酵物种来进行发酵之后收集所述液体产物。
(66)用于厌氧发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：(a)发酵容器；(b)气体供应导管，其用于将所述气态底物引入至发酵容器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢；(c)水性发酵液，其被置于发酵容器中，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；(d)离子载体供应导管，其与所述发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至容器中，所述离子载体对于优先抑制所述至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和(e)液体回收导管，其用于在通过使所述气态底物暴露于所述至少一种发酵物种来进行发酵之后收集所述液体产物。
(67)如实施方案(66)所述的系统，其中所述离子载体供应导管还能将培养基引入至容器中。
(68)如实施方案(67)所述的系统，其还包括用于将培养基引入至容器中的培养基供应导管。
(69)如实施方案(67)或(68)所述的系统，其中所述培养基包括以下成分中的一种或多种：至少一种维生素、至少一种矿物质和至少一种金属。
(70)如实施方案(69)所述的系统，其中所述培养基包含至少一种类型的维生素。
(71)如实施方案(70)所述的系统，其中所述至少一种类型的维生素包含经选择以增强所述至少一个发酵物种生长的营养素。
(72)如实施方案(69)-(71)中任一项所述的系统，其中所述培养基包含至少一种金属。
(73)如实施方案(72)所述的系统，其中所述金属包括以下中的一种或多种：锂、锰、钴、镍、铜、镓、砷、硒、铝、硅、磷、钼、锆、银、钯、锌、钨和镉。
(74)如实施方案(69)-(73)中任一项所述的系统，其中所述培养基包含至少一种矿物质。
(75)如实施方案(74)所述的系统，其中所述矿物质包括以下中的一种或多种：氮、钙、氯化物、铁、碘、钾、钼、镁、硫、磷和钠。
(76)如实施方案(66)-(75)中任一项所述的系统，其中所述液体产物是至少一种醇、至少一种酸或它们的任意组合。
(77)如实施方案(76)所述的系统，其中所述液体产物是以下中的一种或多种：乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸。
(78)如实施方案(77)所述的系统，其中所述液体产物是乙醇。
(79)如实施方案(77)所述的系统，其中所述液体产物是丁醇。
(80)如实施方案(66)-(79)中任一项所述的系统，其中所述发酵液的pH是约1至约9。
(81)如实施方案(80)所述的系统，其中所述pH是约2至约7。
(82)如实施方案(80)所述的系统，其中所述pH是约3至约7。
(83)如实施方案(80)所述的系统，其中所述pH是约2至约6。
(84)如实施方案(66)-(83)中任一项所述的系统，其还包括用于将碱和/或培养液引入至容器中的碱供应导管。
(85)如实施方案(84)所述的系统，其中所述碱包括氢氧根离子。
(86)如实施方案(85)所述的系统，其中所述碱包括以下中的一种或多种：氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸氢锂、碳酸氢钠和碳酸氢钾。
(87)如实施方案(66)-(86)中任一项所述的系统，其中所述气态底物是合成气。
(88)如实施方案(66)-(87)中任一项所述的系统，其中所述气态底物的至少一部分由固体气态底物的气化来制备。
(89)如实施方案(88)所述的系统，其中所述固体气态底物是以下中的一种或多种：生物质、木屑或城市固体。
(90)如实施方案(66)-(89)中任一项所述的系统，其中所述气态底物的至少一部分由重整气态前体制备。
(91)如实施方案(90)所述的系统，其中蒸汽用于所述重整中。
(92)如实施方案(90)所述的系统，其中氧用于所述重整中。
(93)如实施方案(90)所述的系统，其中所述气态前体是甲烷。
(94)如实施方案(66)-(93)中任一项所述的系统，其中所述气态底物的至少一部分由煤来制备。
(95)如实施方案(66-94)所述的系统，其中所述气态底物被部分氧化。
(96)如实施方案(66)-(95)中任一项所述的系统，其中在引入所述生物反应器中之前被净化气态底物。
(97)如实施方案(96)所述的系统，其中净化气态前体。
(98)如实施方案(66)-(97)中任一项所述的系统，其中所述发酵物种是产乙酸菌、同型产乙酸菌或其组合。
(99)如实施方案(98)所述的系统，其中所述发酵物种包括以下中的一种或多种：瘤胃聚乙酸菌、潮湿厌氧醋菌、凯伍产醋菌、潮湿厌氧醋菌、阿拉伯糖醋盐杆菌、伍氏醋酸杆菌、甲醇醋酸杆菌、苹果酸醋酸杆菌、威氏醋酸杆菌、Acetobacterium psammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌、冷醋酸杆菌、拜氏醋酸杆菌、长醋丝菌、巴奇嗜喊菌、类球布劳特氏菌、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌、申克氏布劳特氏菌、食甲基丁酸杆菌、地下卡拉菌、太平洋地下卡拉菌、生氢氧化碳嗜热菌、醋酸梭菌、丙酮丁醇梭菌、丙酮丁醇梭菌、产乙醇梭菌、食一氧化碳梭菌、克氏梭菌、艰难梭菌、德可氏梭菌、自养乙酸梭菌、乙二醇梭菌、杨氏梭菌、大梭菌、马犹姆贝梭菌、食甲氧基苯甲酸梭菌、巴氏梭菌、拉氏梭菌、粪味梭菌、热醋酸梭菌、乌尔蒂纳梭菌、库氏脱硫肠状菌、大肠埃希式菌、厌氧真杆菌、粘液真杆菌、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌、臭味全噬菌、乙酸甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、穆氏穆尔氏菌、热醋穆尔氏菌、热自养穆尔氏菌、普氏产醋杆菌、产物消化链球菌、产物瘤胃球菌、少食鼠孢菌、球形鼠孢菌、丙二酸鼠孢菌、白蚁鼠孢菌、卵形鼠孢菌、产乙酸鼠孢菌、食酸鼠孢菌、Sporomusa rhize、凯伍嗜热厌氧菌、棕色嗜热产醋菌和优果密螺旋体。
(100)如实施方案(66)-(99)中任一项所述的系统，其中所述竞争物种包括以下中的一种或多种：瘤胃聚乙酸菌、潮湿厌氧醋菌、凯伍产醋菌、潮湿厌氧醋菌、阿拉伯糖醋盐杆菌、伍氏醋酸杆菌、甲醇醋酸杆菌、苹果酸醋酸杆菌、威氏醋酸杆菌、Acetobacteriumpsammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌、冷醋酸杆菌、拜氏醋酸杆菌、长醋丝菌、巴奇嗜喊菌、类球布劳特氏菌、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌、申克氏布劳特氏菌、食甲基丁酸杆菌、地下卡拉菌、太平洋地下卡拉菌、生氢氧化碳嗜热菌、醋酸梭菌、丙酮丁醇梭菌、丙酮丁醇梭菌、产乙醇梭菌、食一氧化碳梭菌、克氏梭菌、艰难梭菌、德可氏梭菌、自养乙酸梭菌、乙二醇梭菌、杨氏梭菌、大梭菌、马犹姆贝梭菌、食甲氧基苯甲酸梭菌、巴氏梭菌、拉氏梭菌、粪味梭菌、热醋酸梭菌、乌尔蒂纳梭菌、库氏脱硫肠状菌、大肠埃希式菌、厌氧真杆菌、粘液真杆菌、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌、臭味全噬菌、乙酸甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、穆氏穆尔氏菌、热醋穆尔氏菌、热自养穆尔氏菌、普氏产醋杆菌、产物消化链球菌、产物瘤胃球菌、少食鼠孢菌、球形鼠孢菌、丙二酸鼠孢菌、白蚁鼠孢菌、卵形鼠孢菌、产乙酸鼠孢菌、食酸鼠孢菌、Sporomusa rhize、凯伍嗜热厌氧菌、棕色嗜热产醋菌和优果密螺旋体。
(101)如实施方案(66)-(100)中任一项所述的系统，其中所述竞争物种使用钠梯度进行腺苷三磷酸(ATP)产生，并且其中所述离子载体抑制所述钠梯度产生ATP。
(102)如实施方案(66)-(101)中任一项所述的系统，其中所述发酵物种使用氢梯度进行ATP产生。
(103)如实施方案(66)-(102)中任一项所述的系统，其中所述离子载体是抗生素。
(104)如实施方案(67)-(103)中任一项所述的系统，其中所述离子载体是以下中的一种或多种：12-冠-4、15-冠-6、18-冠-6、二苯并-18-冠-6和二氮杂-18-冠-6、A23187、4-溴-A23187、阿拉霉素、白僵菌素、bapta(AM)、卡西霉素、色唑霉素、羰基氰化物间-氯苯基腙、CA 1001、恩镰孢菌素、短杆菌肽A、蒜芦黎素、离子霉素、拉沙里菌素、莫能菌素、尼日利亚菌素、无活菌素、氨氯吡嗪脒甲基磺酸、盐霉素、泰乐菌素、ETH2120、ETH 227、ETH 157、2,3:11,12-双十氢化萘基-16-冠-5、DD-16-C-5、ETH 4120、十二烷基甲基丙二酸双[(12-冠-4)甲酯]、双[(12-冠-4)甲基]2,2-双十二烷基丙二酸酯、4-叔-丁基杯[4]芳烃-四乙酸四乙酯、BME 44和缬氨霉素。
(105)如实施方案(66)-(104)中任一项所述的系统，其中所述离子载体被引入液体进料中。
(106)如实施方案(105)所述的系统，其中所述离子载体以小于约100mM的浓度存在于液体进料中。
(107)如实施方案(66)-(106)中任一项所述的系统，其还包括用于将消泡剂引入至容器中的消泡剂供应导管。
(108)如实施方案(66)-(107)中任一项所述的系统，其中所述离子载体可溶于所述发酵液中。
(109)如实施方案(66)-(107)中任一项所述的系统，其中所述离子载体固定于所述发酵液中和/或不可溶于所述发酵液中。
(110)如实施方案(66)-(109)中任一项所述的系统，其中所述液体产物由所述发酵液内的微生物体产生以形成发酵混合物。
(111)如实施方案(110)所述的系统，其中所述发酵混合物的一部分被从所述生物反应器排出。
(112)如实施方案(110)所述的系统，其还包括蒸馏器，所述蒸馏器与所述容器连通以接收从所述生物反应器排出的所述发酵混合物的一部分，其中所述蒸馏器被适配成分离所述液体产物与所述发酵混合物。
(113)如实施方案(112)所述的系统，其还包括用于处理所述发酵混合物的处理装置。
(114)如实施方案(113)所述的系统，其中所述处理装置包括用于回收所述经固定和/或不可溶的离子载体的离心机。
(115)如实施方案(66)-(114)中任一项所述的系统，其还包括与所述离子载体供应导管相关的阀装置，所述阀装置用于调节所述离子载体的连续的、半连续的或交错的引入。
(116)如实施方案(66)-(115)中任一项所述的系统，其还包括与所述气体供应导管相关的阀装置，其用于调节所述气态底物的连续的、半连续的或交错的引入。
(117)如实施方案(66)-(116)中任一项所述的系统，其中所述离子载体被固定于多孔颗粒之中或之上。
(118)如实施方案(66)-(117)中任一项所述的系统，其中通过使用所述离子载体和所述多孔颗粒之间的电子力进行所述固定。
应注意，前述仅是实施方案的实例。其他示例性实施方案从本文的全部描述中显而易见。本领域普通技术人员还将理解，这些实施方案中的每一个可以以与本文提供的其他实施方案的各种组合使用。
实施例
以下实施例说明了本发明的具体实施方案及其各种用途。它们仅出于解释目的而提出，但当然不应被解释为以任何方式限制其范围。
实施例1
在稳态操作下使用20μM段塞剂量(Slug Dose)进行污染控制
将离子载体，诸如钠特异性离子载体(如，莫能菌素)加入到2升的含有同型产乙酸菌诸如产乙醇梭菌的生物反应器中。实验A是对照。向实验B中的生物反应器中加入仅乙酸盐生产者的竞争物种，诸如伍氏醋酸杆菌。实验B证明离子载体可用于抑制生物反应器中的微生物体的靶向群体。实验C利用用经由未知的环境样品供应的竞争物种污染的同型产乙酸菌反应器。实验C证明了离子载体对过程同型产乙酸菌的选择性超过多种污染物。
实验A
一旦达到生物反应器的稳态操作，将离子载体作为段塞剂量(总共20μM)加入。生物反应器含有发酵物种，诸如产乙醇梭菌。结果表明，离子载体的添加不会抑制同型产乙酸菌。
实验B
使用两个生物反应器。培养基补充有0.25％酵母提取物。对于两种反应器而言，将竞争物种，诸如伍氏醋酸杆菌类型的同型产乙酸菌，接种在发酵物种(如，梭菌属菌株)的顶部。一旦达到稳态操作，将离子载体作为段塞剂量(总共20μM)补充到其中一个罐中。利用遗传测序和评价产物组合物(对醇的选择)以确定剂量的功效。结果表明离子载体抑制竞争物种(如，醋酸杆菌属菌株)并且不抑制发酵物种(如，梭菌属菌株)。具有离子载体的生物反应器在污染时比无离子载体的生物反应器产生至少多10％的乙醇。遗传测序表明，竞争物种存在于无离子载体的生物反应器中，但是从补充离子载体的生物反应器中被洗掉。
实验C
使用两个生物反应器。培养基补充有0.25％酵母提取物，并且将环境样品接种在两个生物反应器的生产菌株的顶部。一旦达到稳定速率操作，将选择的离子载体作为段塞剂量(总共20μM)补充到生物反应器中的一个中。利用产物组合物(对醇的选择)的评价以确定该剂量的功效。结果表明，接收离子载体的生物反应器产生了多10％的乙醇，并且不会丢失电子到非预期产物。
实施例2
在稳态操作下使用连续剂量进行污染控制
将离子载体，诸如钠特异性离子载体(如，莫能菌素)加入到2升的含有同型产乙酸菌诸如产乙醇梭菌的生物反应器中。实验D是对照。向实验E中的生物反应器中加入仅乙酸盐生产者的竞争物种，诸如伍氏醋酸杆菌。实验E证明离子载体可用于抑制生物反应器中的微生物体的靶向群体。实验F利用用经由未知的环境样品供应的竞争物种污染的同型产乙酸菌反应器。实验F证明了离子载体对过程同型产乙酸菌的选择性超过多种污染物。
实验D
一旦达到生物反应器的稳态操作，将离子载体作为连续剂量加入，其在生物反应器中的最终浓度为20μM。生物反应器含有发酵物种，诸如产乙醇梭菌。结果表明，离子载体的添加不会抑制同型产乙酸菌。
实验E
使用两个生物反应器。培养基补充有0.25％酵母提取物。对于两种反应器而言，将竞争物种，诸如伍氏醋酸杆菌类型的同型产乙酸菌，接种在发酵物种(如，梭菌属菌株)的顶部。一旦达到稳态操作，将离子载体作为连续剂量(在生物反应器中的最终浓度为20μM)添加。利用遗传测序和评价产物组合物(对醇的选择)以确定剂量的功效。结果表明离子载体抑制竞争物种(如，醋酸杆菌属菌株)并且不抑制发酵物种(如，梭菌属菌株)。具有离子载体的生物反应器在污染时比无离子载体的生物反应器产生至少多10％的乙醇。遗传测序表明，竞争物种存在于无离子载体的生物反应器中，但是从补充离子载体的生物反应器中被洗掉。
实验F
使用两个生物反应器。培养基补充有0.25％酵母提取物，并且将环境样品接种在两个生物反应器的生产菌株的顶部。一旦达到稳定速率操作，将选择的离子载体作为连续剂量(在生物反应器中的最终浓度为20μM)添加。利用产物组合物(对醇的选择)的评价以确定剂量的功效。结果表明，接收离子载体的生物反应器产生多10％的乙醇，并且不会丢失电子到非预期产物。
实施例3
在生物反应器的启动时使用段塞剂量进行污染控制
将离子载体，诸如钠特异性离子载体(如，莫能菌素)加入到2升的含有同型产乙酸菌诸如产乙醇梭菌的生物反应器中。实验G是对照。向实验H中的生物反应器中加入仅乙酸盐生产者的竞争物种，诸如伍氏醋酸杆菌。实验H证明离子载体可用于抑制生物反应器中的微生物体的靶向群体。实验I利用用经由未知的环境样品供应的竞争物种污染的同型产乙酸菌反应器。实验I证明了离子载体对过程同型产乙酸菌的选择性超过多种污染物。
实验G
将离子载体在生物反应器的启动时作为5μM的段塞剂量添加至槽中的一个。生物反应器含有发酵物种，诸如产乙醇梭菌。结果表明通过添加离子载体不抑制同型产乙酸菌。
实验H
使用两个生物反应器。培养基补充有0.25％酵母提取物。对于两种反应器而言，将竞争物种，诸如伍氏醋酸杆菌类型的同型产乙酸菌，接种在发酵物种(如，梭菌属菌株)的顶部。一旦达到稳态操作，将离子载体在生物反应器的启动时作为5μM的段塞剂量添加至槽中的一个。利用遗传测序和评价产物组合物(对醇的选择)以确定剂量的功效。结果表明离子载体抑制竞争物种(如，醋酸杆菌属菌株)并且不抑制发酵物种(如，梭菌属菌株)。具有离子载体的生物反应器在污染时比无离子载体的生物反应器产生至少多10％的乙醇。遗传测序表明，竞争物种存在于无离子载体的生物反应器中，但是从补充离子载体的生物反应器中被洗掉。
实验I
使用两个生物反应器。培养基补充有0.25％酵母提取物。对于两种反应器而言，将竞争物种，诸如伍氏醋酸杆菌类型的同型产乙酸菌，接种在生产菌株的顶部。将离子载体在生物反应器的启动时作为5μM的段塞剂量添加至槽中的一个。利用产物组合物(对醇的选择)的评价以确定剂量的功效。结果表明没有接收离子载体的对照生物反应器当进入稳态操作时产生大约多5％的乙酸。
实施例4
在生物反应器的启动时使用连续剂量进行污染控制
使用两个生物反应器。培养基补充有0.25％酵母提取物。对于两种反应器而言，将竞争物种，诸如伍氏醋酸杆菌类型的同型产乙酸菌，接种在生产菌株的顶部。将离子载体，诸如钠特异性离子载体(如，莫能菌素)在生物反应器的启动时作为连续剂量添加至槽中的一个，基于产物组合物(对醇的选择)的评价来调整剂量。给药指南可以与OD相关，其中20mM离子载体溶液的流速变化用以保持生物反应器中的浓度为6μM/OD。结果表明补充离子载体的反应器不允许非所需的竞争物种(如，醋酸杆菌属微生物体)生长。没有接收离子载体的对照生物反应器产生多约10％的乙酸，可能是由于竞争物种(即，醋酸杆菌属)污染导致。
实施例5
该系统及其应用的说明性实施方案可以通过参考图1来进行。图1是通常指定为100的适用于实施根据本发明的用于从合成气的厌氧生物转化来产生和回收至少一种液体产物的方法的装置的示意图。本发明可以以连续或分批模式操作。图1省略了次要装置，诸如泵、压缩机、阀、仪器、交换器和其他设备，它们的放置和操作是化学工程化中操作人员所熟知的。图1也省略了辅助单元操作。
合成气经由管线102提供给发酵反应器104。发酵反应器104被适配成容纳水性发酵液和用于将气态底物发酵为至少一种液体产物的微生物体。通常将包括氮、甲烷和未反应的氢、二氧化碳和一氧化碳的废气经由管线106从发酵反应器104中排出。管线106中的全部或部分废气经由管线108引导以进行进一步处理。根据需要，将至少一种离子载体经由管线105添加到发酵罐104中。
发酵反应器104中的一部分水性发酵液经由管线110排出，在热泵组件112中进行加热，然后经由管线114通过蒸馏组件116。热泵组件包括间接热交换器，热泵从中移除热量或者热泵将热量引入至其中。发酵液经由管线118从发酵反应器104中排出并在热泵组件112中冷却，并经由管线120返回到发酵反应器104。因此，来自放热发酵的热量被去除并用于提高水性发酵液传递至蒸馏组件116的温度，这继而减少了蒸馏组件中的其他单元操作(未示出)所需的热量，同时降低了发酵器104中的发酵液的外部冷却要求。
蒸馏组件116将产物与水相分离并经由管线124排出。不可冷凝物经由管线122离开蒸馏组件116。蒸馏组件116中的热量杀灭用于发酵气态底物的微生物体。将含有来自微生物体的固体、至少一种经固定和/或不可溶的离子载体及从溶液水相沉淀的蛋白质的底部流(水性蒸馏级分)经由管线126通过至固体分离单元操作128(出于讨论的目的，是离心机)。将含有离子载体的固体殆尽的级分从离心机中经由管线130排出，并可以经由管线132返回发酵反应器104。来自固体分离单元操作128的固体级分经由管线134输送至厌氧消化器136。
厌氧消化器136生产包含甲烷的生物气并减少由发酵生成的固体。在厌氧消化器136中生成的生物气经由管线138进入生物气净化器140以除去硫化氢。
应理解，该实施例仅示出了系统及其应用的实施方案。根据本文的完整描述，本领域普通技术人员将显而易见地知晓该系统及其应用的其他变化和修改。
本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利均通过引用并入本文，其程度如同每个参考文献被单独且具体地指出通过引用并入并且在本文中完整地阐述那样。
在描述本发明的上下文中(尤其是在权利要求的上下文中)使用术语“一”和“一个”和“该”和“至少一个”以及类似的指示物应被解释为涵盖单数形式和复数形式，除非本文另有说明或上下文中明显矛盾。使用术语“至少一个”后跟一个或多个项目的列表(例如，“A和B中的至少一个”)应被理解为表示从列出的项目中选择的一个项目(A或B)或所列项目中的两个或更多个的任何组合(A和B)，除非另有说明或上下文中明显矛盾。除非另有说明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被理解为开放式术语(即，意指“包括但不限于”)。除非本文另有说明，否则本文中对数值范围的引用仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独值并入说明书中，如同其在本文中单独引用一样。除非本文另有说明或上下文中明显矛盾，否则本文所述的所有方法均可以任何适合的顺序进行。除非另有要求保护，否则本文提供的任何和所有实例或示例性语言(如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本发明，而不是对本发明的范围进行限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未要求保护的要素对于本发明的实践是必不可少的。除非已经明确说明，否则本文使用的组织格式字符(例如，a.、b.、c.、(a)、(b)、(c)、1、2和3)并不意味着顺序步骤。
本文描述了本发明优选的实施方案，包括本发明人已知的实施本发明的最佳方式。在阅读前面的描述后，那些优选的实施方案的变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。本发明人期望熟练的技术人员适当地采用这些变化，并且本发明人希望本发明以不同于本文具体描述的方式实施。因此，本发明包括适用法律允许的所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或上下文另有明显矛盾，否则本发明涵盖其所有可能变型中的上述要素的任何组合。
Claims (118)
1.发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：
a.将所述气态底物引入至生物反应器中，在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液包含发酵物种；
b.将至少一种类型的离子载体引入至所述生物反应器中，所述离子载体对于最低限度地抑制所述发酵物种生长具有选择性；和
c.使所述底物发酵以产生所述液体产物，其中所述气态底物是发酵产物的主要碳源。
2.发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：
a.将所述气态底物引入至生物反应器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢，所述生物反应器包含含发酵物种的发酵液；
b.将至少一种类型的离子载体引入至所述生物反应器中，所述离子载体对于最低限度地抑制所述发酵物种生长具有选择性；和
c.使所述气态底物发酵以产生所述液体产物，其中所述气态底物是发酵产物的主要碳源。
3.厌氧发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：
a.将所述气态底物引入至生物反应器中，在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；
b.将至少一种类型的离子载体引入至所述生物反应器中，所述离子载体对于优先抑制所述至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和
c.通过使所述底物暴露于所述至少一种发酵物种来进行发酵以产生所述液体产物，其中所述气态底物是发酵产物的主要碳源。
4.厌氧发酵气态底物以形成液体产物的方法，所述方法包括：
a.将所述气态底物引入至生物反应器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢，
i.在所述生物反应器中包含发酵液，所述发酵液包含至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；
b.将至少一种类型的离子载体引入至所述反应器中，所述离子载体对于优先抑制至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和
c.通过使所述气态底物暴露于所述至少一种发酵物种来进行发酵以产生所述液体产物。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述竞争物种是污染物并且所述一种发酵物种是C1固定微生物体。
6.如权利要求4或5所述的方法，其还包括将培养基引入至所述生物反应器中。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述培养基包含以下成分中的一种或多种：至少一种维生素、至少一种矿物质和至少一种金属。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述培养基包含至少一种类型的维生素。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一种类型的维生素包括经选择以增强所述至少一种发酵物种的生长的营养素。
10.如权利要求7-9中任一项所述的方法，其中所述培养基包含至少一种金属。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述金属包括以下中的一种或多种：锂、锰、钴、镍、铜、镓、砷、硒、铝、硅、磷、钼、锆、银、钯、锌、钨和镉。
12.如权利要求7-11中任一项所述的方法，其中所述培养基包含至少一种矿物质。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述矿物质包括以下的任何形式中的一种或多种：氮、钙、氯化物、铁、碘、钾、钼、镁、硫、磷和钠。
14.如权利要求5-13中任一项所述的方法，其中所述液体产物是至少一种醇、至少一种酸或它们的任意组合。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述液体产物是以下中的一种或多种：乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述液体产物是乙醇。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述液体产物是丁醇。
18.如权利要求5-17中任一项所述的方法，其中所述发酵液的pH是约1至约9。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述pH是约2至约9。
20.如权利要求18所述的方法，其中所述pH是约3至约7。
21.如权利要求18所述的方法，其中所述pH是约2至约6。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其还包括将碱引入至所述生物反应器中。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述碱包括氢氧根离子。
24.如权利要求22所述的方法，其中所述碱包括一种或多种碱，其包括以下中的一种或多种：氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸氢锂、碳酸氢钠和碳酸氢钾。
25.如权利要求1-24中任一项所述的方法，其中所述气态底物是合成气。
26.如权利要求1-25中任一项所述的方法，其中所述气体底物的至少一部分从固体底物的气化来制备。
27.如权利要求26所述的方法，其中经气化的固体底物是以下中的一种或多种：生物质、煤、木屑或城市固体。
28.如权利要求1-27中任一项所述的方法，其中所述气体底物的至少一部分由重整气态前体制备。
29.如权利要求28所述的方法，其中蒸汽用于所述重整中。
30.如权利要求28所述的方法，其中氧用于所述重整中。
31.如权利要求28所述的方法，其中所述气态前体是甲烷。
32.如权利要求1-31中任一项所述的方法，其中所述气态底物的至少一部分由煤来制备。
33.如权利要求1-32中任一项所述的方法，其中在引入所述生物反应器中之前净化所述气态底物。
34.如权利要求33所述的方法，其中净化气态前体。
35.如权利要求1-34中任一项所述的方法，其中所述气态底物被部分氧化。
36.如权利要求1-35中任一项所述的方法，其中所述发酵物种是产乙酸菌、同型产乙酸菌或其组合。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述发酵物种包括以下中的一种或多种：瘤胃聚乙酸菌、潮湿厌氧醋菌、凯伍产醋菌、潮湿厌氧醋菌、阿拉伯糖醋盐杆菌、伍氏醋酸杆菌、甲醇醋酸杆菌、苹果酸醋酸杆菌、威氏醋酸杆菌、Acetobacterium psammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌、冷醋酸杆菌、拜氏醋酸杆菌、长醋丝菌、巴奇嗜喊菌、类球布劳特氏菌、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌、申克氏布劳特氏菌、食甲基丁酸杆菌、地下卡拉菌、太平洋地下卡拉菌、生氢氧化碳嗜热菌、醋酸梭菌、丙酮丁醇梭菌、丙酮丁醇梭菌、产乙醇梭菌、食一氧化碳梭菌、克氏梭菌、艰难梭菌、德可氏梭菌、自养乙酸梭菌、乙二醇梭菌、杨氏梭菌、大梭菌、马犹姆贝梭菌、食甲氧基苯甲酸梭菌、巴氏梭菌、拉氏梭菌、粪味梭菌、热醋酸梭菌、乌尔蒂纳梭菌、库氏脱硫肠状菌、大肠埃希式菌、厌氧真杆菌、粘液真杆菌、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌、臭味全噬菌、乙酸甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、穆氏穆尔氏菌、热醋穆尔氏菌、热自养穆尔氏菌、普氏产醋杆菌、产物消化链球菌、产物瘤胃球菌、少食鼠孢菌、球形鼠孢菌、丙二酸鼠孢菌、白蚁鼠孢菌、卵形鼠孢菌、产乙酸鼠孢菌、食酸鼠孢菌、Sporomusa rhize、凯伍嗜热厌氧菌、棕色嗜热产醋菌和优果密螺旋体。
38.如权利要求1-37中任一项所述的方法，其中所述竞争物种包括以下中的一种或多种：瘤胃聚乙酸菌、潮湿厌氧醋菌、凯伍产醋菌、潮湿厌氧醋菌、阿拉伯糖醋盐杆菌、伍氏醋酸杆菌、甲醇醋酸杆菌、苹果酸醋酸杆菌、威氏醋酸杆菌、Acetobacteriumpsammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌、冷醋酸杆菌、拜氏醋酸杆菌、长醋丝菌、巴奇嗜喊菌、类球布劳特氏菌、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌、申克氏布劳特氏菌、食甲基丁酸杆菌、地下卡拉菌、太平洋地下卡拉菌、生氢氧化碳嗜热菌、醋酸梭菌、丙酮丁醇梭菌、丙酮丁醇梭菌、产乙醇梭菌、食一氧化碳梭菌、克氏梭菌、艰难梭菌、德可氏梭菌、自养乙酸梭菌、乙二醇梭菌、杨氏梭菌、大梭菌、马犹姆贝梭菌、食甲氧基苯甲酸梭菌、巴氏梭菌、拉氏梭菌、粪味梭菌、热醋酸梭菌、乌尔蒂纳梭菌、库氏脱硫肠状菌、大肠埃希式菌、厌氧真杆菌、粘液真杆菌、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌、臭味全噬菌、乙酸甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、穆氏穆尔氏菌、热醋穆尔氏菌、热自养穆尔氏菌、普氏产醋杆菌、产物消化链球菌、产物瘤胃球菌、少食鼠孢菌、球形鼠孢菌、丙二酸鼠孢菌、白蚁鼠孢菌、卵形鼠孢菌、产乙酸鼠孢菌、食酸鼠孢菌、Sporomusa rhize、凯伍嗜热厌氧菌、棕色嗜热产醋菌和优果密螺旋体。
39.如权利要求1-38中任一项所述的方法，其中所述竞争物种使用钠梯度来进行腺苷三磷酸(ATP)产生，并且其中所述离子载体抑制所述钠梯度产生ATP。
40.如权利要求1-39中任一项所述的方法，其中所述发酵物种使用氢梯度进行ATP产生。
41.如权利要求1-40中任一项所述的方法，其中所述离子载体是抗生素。
42.如权利要求1-41中任一项所述的方法，其中所述离子载体是以下中的一种或多种：12-冠-4、15-冠-6、18-冠-6、二苯并-18-冠-6和二氮杂-18-冠-6、A23187、4-溴-A23187、阿拉霉素、白僵菌素、bapta(AM)、卡西霉素、色唑霉素、羰基氰化物间-氯苯基腙、CA 1001、恩镰孢菌素、短杆菌肽A、蒜芦黎素、离子霉素、拉沙里菌素、莫能菌素、尼日利亚菌素、无活菌素、氨氯吡嗪脒甲基磺酸、盐霉素、泰乐菌素、ETH2120、ETH 227、ETH 157、2,3:11,12-双十氢化萘基-16-冠-5、DD-16-C-5、ETH 4120、十二烷基甲基丙二酸双[(12-冠-4)甲酯]、双[(12-冠-4)甲基]2,2-双十二烷基丙二酸酯、4-叔-丁基杯[4]芳烃-四乙酸四乙酯、BME44和缬氨霉素。
43.如权利要求1-42中任一项所述的方法，其中所述离子载体被引入液体进料中。
44.如权利要求43所述的方法，其中所述离子载体以小于约100mM的浓度存在于所述液体进料中。
45.如权利要求1-44中任一项所述的方法，其还包括将消泡剂引入至所述生物反应器中。
46.如权利要求1-45中任一项所述的方法，其中所述发酵液还含有水。
47.如权利要求1-46中任一项所述的方法，其中所述离子载体可溶于所述发酵液中。
48.如权利要求1-46中任一项所述的方法，其中所述离子载体固定于所述发酵液中和/或不可溶于所述发酵液中。
49.如权利要求1-48中任一项所述的方法，其中所述液体产物由所述发酵液内的微生物体产生以形成发酵混合物。
50.如权利要求51所述的方法，其中将所述发酵混合物的一部分从所述生物反应器排出，并且将所述液体产物与所述发酵液分离。
51.如权利要求50所述的方法，其中所述分离通过蒸馏进行。
52.如权利要求51所述的方法，其中将所述发酵混合物进行处理。
53.如权利要求52所述的方法，其中所述处理包括离心以回收经固定和/或不可溶的离子载体。
54.如权利要求53所述的方法，其中所述处理包括固体移除以回收离子载体。
55.如权利要求1-54中任一项所述的方法，其中引入所述离子载体是连续的。
56.如权利要求1-54中任一项所述的方法，其中引入所述离子载体是分段的。
57.如权利要求1-54中任一项所述的方法，其中引入所述离子载体是半-连续的。
58.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中引入所述气态底物是连续的。
59.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中引入所述气态底物是分段的。
60.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中引入所述气态底物是半-连续的。
61.如权利要求1-60中任一项所述的方法，其中所述离子载体被固定在多孔颗粒中。
62.如权利要求1-61所述的方法，其中通过使用所述离子载体和所述多孔颗粒之间的电子力进行所述固定。
63.用于发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：
a.发酵容器；
b.气态底物供应导管，其用于将所述气态底物引入至所述发酵容器中；
c.水性发酵液，其被置于所述发酵容器中，所述发酵液包含发酵物种；
d.离子载体供应导管，其与所述发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至所述容器中，所述离子载体经选择以最低限度地抑制所述发酵物种生长；和
e.液体回收导管，其用于在使所述气态底物发酵之后收集所述液体产物。
64.用于发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：
a.发酵容器；
b.气体供应导管，其用于将所述气态底物引入至所述发酵容器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢；
c.水性发酵液，其被置于所述发酵容器中，所述发酵液包含发酵物种；
d.离子载体供应导管，其与所述发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至所述容器中，所述离子载体经选择以最低限度地抑制所述发酵物种生长；和
e.液体回收导管，其用于在使所述气态底物发酵之后收集所述液体产物。
65.用于厌氧发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：
a.发酵容器；
b.气态底物供应导管，其用于将所述气态底物引入至所述发酵容器中；
c.水性发酵液，其被置于所述发酵容器中，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；
d.离子载体供应导管，其与所述发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至所述容器中，所述离子载体对于优先抑制所述至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和
e.液体回收导管，其用于在通过使所述气态底物暴露于所述至少一种发酵物种来进行发酵之后收集所述液体产物。
66.用于厌氧发酵气态底物以形成液体产物的发酵系统，所述系统包括：
a.发酵容器；
b.气体供应导管，其用于将所述气态底物引入至所述发酵容器中，所述气态底物包括以下成分中的至少一种：一氧化碳、二氧化碳和氢；
c.水性发酵液，其被置于所述发酵容器中，所述发酵液含有至少两种类型的微生物体，一种类型包括至少一种发酵物种，并且另一种类型包括至少一种竞争物种；
d.离子载体供应导管，其与所述发酵容器连通以用于将至少一种类型的离子载体引入至所述容器中，所述离子载体对于优先抑制所述至少一种竞争物种生长和/或产生非所需的产物具有选择性；和
e.液体回收导管，其用于在通过使所述气态底物暴露于所述至少一种发酵物种来进行发酵之后收集所述液体产物。
67.如权利要求66所述的系统，其中所述离子载体供应导管还能将培养基引入至所述容器中。
68.如权利要求67所述的系统，其还包括用于将培养基引入至所述容器中的培养基供应导管。
69.如权利要求67或68所述的系统，其中所述培养基包括以下成分中的一种或多种：至少一种维生素、至少一种矿物质和至少一种金属。
70.如权利要求69所述的系统，其中所述培养基包含至少一种类型的维生素。
71.如权利要求70所述的系统，其中所述至少一种类型的维生素包含经选择以增强所述至少一个发酵物种生长的营养素。
72.如权利要求69-71中任一项所述的系统，其中所述培养基包含至少一种金属。
73.如权利要求72所述的系统，其中所述金属包括以下中的一种或多种：锂、锰、钴、镍、铜、镓、砷、硒、铝、硅、磷、钼、锆、银、钯、锌、钨和镉。
74.如权利要求69-73中任一项所述的系统，其中所述培养基包含至少一种矿物质。
75.如权利要求74所述的系统，其中所述矿物质包括以下的任何形式中的一种或多种：氮、钙、氯化物、铁、碘、钾、钼、镁、硫、磷和钠。
76.如权利要求66-75中任一项所述的系统，其中所述液体产物是至少一种醇、至少一种酸或它们的任意组合。
77.如权利要求76所述的系统，其中所述液体产物是以下中的一种或多种：乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸。
78.如权利要求77所述的系统，其中所述液体产物是乙醇。
79.如权利要求77所述的系统，其中所述液体产物是丁醇。
80.如权利要求66-79中任一项所述的系统，其中所述发酵液的pH是约3至约9。
81.如权利要求80所述的系统，其中所述pH是约2至约7。
82.如权利要求80所述的系统，其中所述pH是约3至约7。
83.如权利要求80所述的系统，其中所述pH是约2至约6。
84.如权利要求66-83中任一项所述的系统，其还包括用于将碱和/或培养液引入至所述容器中的碱供应导管。
85.如权利要求84所述的系统，其中所述碱包括氢氧根离子。
86.如权利要求85所述的系统，其中所述碱包括一种或多种碱，其包括以下中的一种或多种：氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸氢锂、碳酸氢钠和碳酸氢钾。
87.如权利要求66-86中任一项所述的系统，其中所述气态底物是合成气。
88.如权利要求66-87中任一项所述的系统，其中所述气态底物的至少一部分由固体气态底物的气化来制备。
89.如权利要求88所述的系统，其中所述固体气态底物是以下中的一种或多种：生物质、木屑或城市固体。
90.如权利要求66-89中任一项所述的系统，其中所述气态底物的至少一部分由重整气态前体制备。
91.如权利要求90所述的系统，其中蒸汽用于所述重整中。
92.如权利要求90所述的系统，其中氧用于所述重整中。
93.如权利要求90所述的系统，其中所述气态前体是甲烷。
94.如权利要求66-93中任一项所述的系统，其中所述气态底物的至少一部分由煤来制备。
95.如权利要求66-96中任一项所述的系统，其中所述气态底物被部分氧化。
96.如权利要求66-95中任一项所述的系统，其中在引入所述生物反应器中之前净化所述气态底物。
97.如权利要求96所述的系统，其中净化气态前体。
98.如权利要求66-97中任一项所述的系统，其中所述发酵物种是产乙酸菌、同型产乙酸菌或其组合。
99.如权利要求98所述的系统，其中所述发酵物种包括以下中的一种或多种：瘤胃聚乙酸菌、潮湿厌氧醋菌、凯伍产醋菌、潮湿厌氧醋菌、阿拉伯糖醋盐杆菌、伍氏醋酸杆菌、甲醇醋酸杆菌、苹果酸醋酸杆菌、威氏醋酸杆菌、Acetobacterium psammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌、冷醋酸杆菌、拜氏醋酸杆菌、长醋丝菌、巴奇嗜喊菌、类球布劳特氏菌、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌、申克氏布劳特氏菌、食甲基丁酸杆菌、地下卡拉菌、太平洋地下卡拉菌、生氢氧化碳嗜热菌、醋酸梭菌、丙酮丁醇梭菌、丙酮丁醇梭菌、产乙醇梭菌、食一氧化碳梭菌、克氏梭菌、艰难梭菌、德可氏梭菌、自养乙酸梭菌、乙二醇梭菌、杨氏梭菌、大梭菌、马犹姆贝梭菌、食甲氧基苯甲酸梭菌、巴氏梭菌、拉氏梭菌、粪味梭菌、热醋酸梭菌、乌尔蒂纳梭菌、库氏脱硫肠状菌、大肠埃希式菌、厌氧真杆菌、粘液真杆菌、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌、臭味全噬菌、乙酸甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、穆氏穆尔氏菌、热醋穆尔氏菌、热自养穆尔氏菌、普氏产醋杆菌、产物消化链球菌、产物瘤胃球菌、少食鼠孢菌、球形鼠孢菌、丙二酸鼠孢菌、白蚁鼠孢菌、卵形鼠孢菌、产乙酸鼠孢菌、食酸鼠孢菌、Sporomusa rhize、凯伍嗜热厌氧菌、棕色嗜热产醋菌和优果密螺旋体。
100.如权利要求66-99中任一项所述的系统，其中所述竞争物种包括以下中的一种或多种：瘤胃聚乙酸菌、潮湿厌氧醋菌、凯伍产醋菌、潮湿厌氧醋菌、阿拉伯糖醋盐杆菌、伍氏醋酸杆菌、甲醇醋酸杆菌、苹果酸醋酸杆菌、威氏醋酸杆菌、Acetobacteriumpsammolithicum、Acetobacterium fimetarium、沼泽醋酸杆菌、冷醋酸杆菌、拜氏醋酸杆菌、长醋丝菌、巴奇嗜喊菌、类球布劳特氏菌、Blautia hydrogenotrophica、延长布劳特氏菌、申克氏布劳特氏菌、食甲基丁酸杆菌、地下卡拉菌、太平洋地下卡拉菌、生氢氧化碳嗜热菌、醋酸梭菌、丙酮丁醇梭菌、丙酮丁醇梭菌、产乙醇梭菌、食一氧化碳梭菌、克氏梭菌、艰难梭菌、德可氏梭菌、自养乙酸梭菌、乙二醇梭菌、杨氏梭菌、大梭菌、马犹姆贝梭菌、食甲氧基苯甲酸梭菌、巴氏梭菌、拉氏梭菌、粪味梭菌、热醋酸梭菌、乌尔蒂纳梭菌、库氏脱硫肠状菌、大肠埃希式菌、厌氧真杆菌、粘液真杆菌、Fuchsiella alkaliacetigena、硫还原泥土杆菌、臭味全噬菌、乙酸甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、穆氏穆尔氏菌、热醋穆尔氏菌、热自养穆尔氏菌、普氏产醋杆菌、产物消化链球菌、产物瘤胃球菌、少食鼠孢菌、球形鼠孢菌、丙二酸鼠孢菌、白蚁鼠孢菌、卵形鼠孢菌、产乙酸鼠孢菌、食酸鼠孢菌、Sporomusa rhize、凯伍嗜热厌氧菌、棕色嗜热产醋菌和优果密螺旋体。
101.如权利要求66-100中任一项所述的系统，其中所述竞争物种使用钠梯度进行腺苷三磷酸(ATP)产生，并且其中所述离子载体抑制所述钠梯度产生ATP。
102.如权利要求66-101中任一项所述的系统，其中所述发酵物种使用氢梯度进行ATP产生。
103.如权利要求66-102中任一项所述的系统，其中所述离子载体是抗生素。
104.如权利要求66-103中任一项所述的系统，其中所述离子载体是以下中的一种或多种：12-冠-4、15-冠-6、18-冠-6、二苯并-18-冠-6和二氮杂-18-冠-6、A23187、4-溴-A23187、阿拉霉素、白僵菌素、bapta(AM)、卡西霉素、色唑霉素、羰基氰化物间-氯苯基腙、CA 1001、恩镰孢菌素、短杆菌肽A、蒜芦黎素、离子霉素、拉沙里菌素、莫能菌素、尼日利亚菌素、无活菌素、氨氯吡嗪脒甲基磺酸、盐霉素、泰乐菌素、ETH2120、ETH 227、ETH 157、2,3:11,12-双十氢化萘基-16-冠-5、DD-16-C-5、ETH 4120、十二烷基甲基丙二酸双[(12-冠-4)甲酯]、双[(12-冠-4)甲基]2,2-双十二烷基丙二酸酯、4-叔-丁基杯[4]芳烃-四乙酸四乙酯、BME44和缬氨霉素。
105.如权利要求66-104中任一项所述的系统，其中所述离子载体被引入液体进料中。
106.如权利要求105所述的系统，其中所述离子载体以小于约100mM的浓度存在于液体进料中。
107.如权利要求66-106中任一项所述的系统，其还包括用于将消泡剂引入至所述容器中的消泡剂供应导管。
108.如权利要求66-107中任一项所述的系统，其中所述离子载体可溶于所述发酵液中。
109.如实施方案66-107中任一项所述的方法，其中所述离子载体固定于所述发酵液中和/或不可溶于所述发酵液中。
110.如权利要求66-109中任一项所述的系统，其中所述液体产物由所述发酵液内的微生物体产生以形成发酵混合物。
111.如权利要求110所述的系统，其中所述发酵混合物的一部分被从所述生物反应器排出。
112.如权利要求110所述的系统，其还包括蒸馏器，所述蒸馏器与所述容器连通以接收从所述生物反应器排出的所述发酵混合物的一部分，其中所述蒸馏器被适配成分离所述液体产物与所述发酵混合物。
113.如权利要求112所述的系统，其还包括用于处理所述发酵混合物的处理装置。
114.如权利要求113所述的系统，其中所述处理装置包括用于回收所述经固定和/或不可溶的离子载体的离心机。
115.如权利要求66-114中任一项所述的系统，其还包括与所述离子载体供应导管相关的阀装置，所述阀装置用于调节所述离子载体的连续的、半连续的或交错的引入。
116.如权利要求66-115中任一项所述的系统，其还包括与所述气体供应导管相关的阀装置，其用于调节所述气态底物的连续的、半连续的或交错的引入。
117.如权利要求66-116中任一项所述的系统，其中所述离子载体被固定于多孔颗粒。
118.如权利要求66-117中任一项所述的系统，其中通过使用所述离子载体和所述多孔颗粒之间的电子力进行所述固定。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5173429A (en) * | 1990-11-09 | 1992-12-22 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Clostridiumm ljungdahlii, an anaerobic ethanol and acetate producing microorganism |
| CN1090707A (zh) * | 1992-10-22 | 1994-08-17 | 生物技术资源两合公司 | 蒽醌对甲烷产生菌产生甲烷的抑制作用 |
| WO2002008438A2 (en) * | 2000-07-25 | 2002-01-31 | Bioengineering Resources, Inc. | Methods for increasing the production of ethanol from microbial fermentation |
| US20130071896A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-21 | Andrew Reeves | Method for controlling undesirable byproducts formation caused by contaminating organisms in the production of ethanol from syngas |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1184415A (en) * | 1981-10-30 | 1985-03-26 | John M. Wallace | Preparation of animal feed premixes |
| FR2683825B1 (fr) * | 1991-11-18 | 1995-01-06 | Ungda | Utilisation des antibiotiques ionophores polyethers pour limiter la croissance bacterienne en fermentation alcoolique industrielle. |
| US5888788A (en) * | 1994-05-18 | 1999-03-30 | Union Nationale Des Groupements De Distillateurs D'alcool (Ungda) | Use of ionophoretic polyether antibiotics for controlling bacterial growth in alcoholic fermentation |
| US7704723B2 (en) | 2006-08-31 | 2010-04-27 | The Board Of Regents For Oklahoma State University | Isolation and characterization of novel clostridial species |
| US8211679B2 (en) | 2008-02-25 | 2012-07-03 | Coskata, Inc. | Process for producing ethanol |
| NZ703529A (en) * | 2012-06-15 | 2017-10-27 | Microvi Biotech Inc | Novel biocatalyst compositions and processes for use |
| RU2522523C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный Центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности" (ФГБУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
| CN107043792B (zh) * | 2017-03-28 | 2021-03-30 | 广西科学院 | 一种高温菌和中温菌共同发酵合成气产乙醇的方法 |
-
2017
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5173429A (en) * | 1990-11-09 | 1992-12-22 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Clostridiumm ljungdahlii, an anaerobic ethanol and acetate producing microorganism |
| CN1090707A (zh) * | 1992-10-22 | 1994-08-17 | 生物技术资源两合公司 | 蒽醌对甲烷产生菌产生甲烷的抑制作用 |
| JPH10229889A (ja) * | 1992-10-22 | 1998-09-02 | Bio Technical Resources Lp | 反芻動物の揮発性脂肪酸の産生促進剤および方法 |
| WO2002008438A2 (en) * | 2000-07-25 | 2002-01-31 | Bioengineering Resources, Inc. | Methods for increasing the production of ethanol from microbial fermentation |
| US20130071896A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-21 | Andrew Reeves | Method for controlling undesirable byproducts formation caused by contaminating organisms in the production of ethanol from syngas |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JAMAL ABRINI等: "Clostridium autoethanogenum, sp. nov., an anaerobic bacterium that produces ethanol from carbon monoxide", ARCH MICROBIOL, vol. 161, pages 345 - 351, XP008024869 * |
| RENO HEISE等: "Sodium Dependence of Acetate Formation by the Acetogenic Bacterium Acetobacterium woodii", JOURNAL OF BACTERIOLOGY, vol. 171, no. 10, pages 5473 - 5478, XP055805433, DOI: 10.1128/JB.171.10.5473-5478.1989 * |
| 郭铃等: "合成气发酵生产乙醇菌株的筛选", 广西科学, vol. 21, no. 2, pages 124 - 128 * |
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