JP2011502533A - 新規細菌及びその使用法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
12H2+4CO2→2C2H5OH+6H2O
CO2の生成は、総体的な炭素捕捉の効率の悪さを表しており、放出されると、これも温室効果ガス排出に寄与する可能性がある。
(a)約65体積%より多いCO
(b)約20体積%未満のH2、又は
(c)約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2
を含むCO含有ガス状基質を供給された水性培地中での嫌気的発酵によって、エタノール及びアセテートを、少なくとも約1.0のエタノール対アセテート比で生成できる、生物学的に純粋な細菌の分離株を提供する。
特定の態様において、前記濃度は、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.1gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.2gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.3gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.4gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.5gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.6gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.7gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.8gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約3.0gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約3.2gのエタノール、又は1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約3.4gのエタノールである。
(a)約65体積%より多いCO
(b)約20体積%未満のH2、又は
(c)約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2
を含むCO含有ガス状基質を供給された水性培地中での嫌気的発酵によって、エタノールを、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.0gのエタノールのエタノール濃度で生成できる、生物学的に純粋な細菌の分離株を提供する。
特定の態様において、エタノールは、少なくとも約1.0のエタノール対アセテート比で生成する。特定の態様において、前記エタノール対アセテート比は、少なくとも約1.1、少なくとも約1.2、少なくとも約1.3、又はさらに特に少なくとも約1.4である。
・酵母エキスの存在下又は不在下、最小培地中で増殖する能力;
・酵母エキスが存在する培地と比べて酵母エキスが存在しない培地中で、より迅速に増殖し、より高いエタノール対アセテート比を生じ、及び/又はより高濃度のエタノールを生成する能力;
・ほとんど又は全くない胞子形成能力;
・グラム陽性;
・桿状;
・非運動性。
(a)約65体積%より多いCO
(b)約20体積%未満のH2、又は
(c)約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2
を含むCO含有基質を供給された水性培地中での嫌気的発酵によって、エタノールを、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.0gのエタノールのエタノール濃度及び/又は少なくとも約1.0のエタノール対アセテート比で生成することができる。
特定の態様において、生成するエタノールの濃度は、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.1gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.2gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.3gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.4gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.5gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.6gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.7gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.8gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約3.0gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約3.2gのエタノール、又は1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約3.4gのエタノールである。
特定の態様において、前記細菌は、上記定義的特徴の二つ以上、最も好ましくはすべてを有している。
一態様において、前記培地は酵母エキスを補給されていない。
一態様において、前記方法は、
(a)COを含有する基質を、本明細書中で前述した細菌の培養物を含有するバイオリアクターに供給し;そして
(b)バイオリアクター中の培養物を嫌気的に発酵し、一つ又は複数のアルコールを製造する
ステップを含む。
(a)産業プロセスの結果発生するCO含有ガスを、該ガスが大気中に放出される前に捕捉し;
(b)本発明の一つ又は複数の細菌分離株を含有する培養物によってCO含有ガスを嫌気的発酵し、一つ又は複数のアルコールを製造する
ことを含む。
方法側面の特定の態様において、前記細菌又は分離株は水性培地中で維持される。
一定の態様において、前記基質は、約15体積%未満のH2、例えば約10%未満のH2、例えば約5%未満のH2を含有する。
一態様において、前記基質は少なくとも約70体積%のCOを含む。特定の態様において、前記基質は、少なくとも約80体積%のCO、少なくとも約85体積%のCO、少なくとも約90体積%のCO又は少なくとも約95体積%のCOを含む。
一定の態様において、前記ガス状基質は、産業プロセスの副産物として得られるガスを含む。
別の態様において、前記ガス状基質は自動車の排ガスを含みうる。
方法側面の一定の態様において、アルコールは発酵ブロスから回収される。前記発酵ブロスは、細菌細胞とアルコールを含む水性培地である。
更なる態様において、アルコールとアセテートはブロスから回収される。
別の側面において、本発明は、一つ又は複数の酸を生成する一つ又は複数の微生物の選別法を提供する。前記方法は、バイオリアクター内の栄養培地中で微生物を培養し;前記栄養培地が実質的に一定のpHで維持されるように、前記栄養培地より高いpHの新鮮培地を加え;そしてバイオリアクター内の培地が実質的に一定容量で維持されるように、前記栄養培地及び微生物の少なくとも一部分を除去することを含む。
別の側面において、本発明は、前記選別法によって得られた生物学的に純粋な細菌の分離株を提供する。一態様において、前記分離株は胞子形成能力をほとんど又は全く持たない。
(a)約65体積%より多いCO
(b)約20体積%未満のH2、又は
(c)約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2
を含む基質から生成することができる。
定義
別途記載のない限り、本明細書全体にわたって使用されている下記用語は以下のように定義される。
(a)約65体積%より多いCO
(b)約20体積%未満のH2、又は
(c)約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2
を含むガス状のCO含有基質を供給された水性培地中での嫌気的発酵によって、エタノール及びアセテートを、少なくとも約1.0のエタノール対アセテート比で生成できる、生物学的に純粋な細菌の分離株を提供する。一態様において、前記細菌は、本明細書中の他の場所に記載のようにC.オートエタノゲナム(C.autoethanogenum)から誘導される。
更なる態様において、前記細菌は、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.1gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.2gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.3gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.4gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.5gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.6gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.7gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.8gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約3.0gのエタノール、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約3.2gのエタノール、又は1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約3.4gのエタノールの濃度でエタノールを生成することが可能である。
(a)約65体積%より多いCO
(b)約20体積%未満のH2、又は
(c)約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2
を含むガス状のCO含有基質を供給された水性培地中での嫌気的発酵によって、エタノールを、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも2.0gのエタノールのエタノール濃度で生成できる、生物学的に純粋な細菌の分離株も提供する。一態様において、前記細菌は、本明細書中の他の場所に記載のようにC.オートエタノゲナムから誘導される。
一態様において、前記酢酸生成細菌はさらに、約65体積%より多いCO;約20体積%未満のH2;又は、約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2を含むCO含有基質を供給された水性培地中での嫌気的発酵によって、エタノールを、1リットルの発酵ブロスあたり少なくとも約2.0gのエタノールのエタノール濃度及び/又は少なくとも約1.0のエタノール対アセテート比で生成することができる。
本発明の一定の態様の細菌は胞子形成能力をほとんど乃至全く持たないという観察は驚くべきことである。このことは、クロストリジウム・オートエタノゲナムを含むクロストリジウムの他の株に優る思いがけない利益を提供する。胞子形成は活性の制限された停滞期である。胞子形成能力を削減又は改善することはいくつかの利点を有する。例えば、1個の細菌細胞は、非胞子形成状態にある間だけ分裂し代謝産物(例えばアセテート及び/又はエタノール)を産生することができる。従って、細菌が胞子を形成しない場合、分裂及び代謝産物産生のタイムスケールを延長することができる。胞子形成能力の欠如は、全生存集団を長期間増殖及び/又は代謝産物産生を促進するように適合させられるという、培養全体に対する更なる制御も提供しうる。従って、本発明の細菌の使用は、アセテート及び/又はエタノールのような生成物を製造するための発酵プロセスの総体的効率を増大することができる。
一定の態様において、本発明の細菌は、高レベルのガス状基質中COで前述のエタノールの濃度、及びエタノール対アセテート比をもたらすことができる。前記ガス状基質は少なくとも約70体積%のCOを含みうる。一定の態様において、前記ガス状基質は、少なくとも約80体積%のCO、又は少なくとも約85体積%のCO、又は少なくとも約90体積%のCO又は少なくとも約95体積%のCOを含む。
一定の態様において、培地に酵母エキスを補給してもよい。一定の態様において、培養物は、培地に酵母エキスが補給されている場合よりも培地に酵母エキスが補給されていない場合のほうがより迅速に増殖する。更なる態様において、生じるエタノール対アセテート比は、培地に酵母エキスが補給されている場合よりも培地に酵母エキスが補給されていない場合のほうが高い。更なる態様において、培地1リットルあたり生成するエタノールの濃度は、培地に酵母エキスが補給されている場合よりも培地に酵母エキスが補給されていない場合のほうが高い。特定の態様において、培地に酵母エキスは補給されない。
(a)産業プロセスの結果発生するCO含有ガスを、該ガスが大気中に放出される前に捕捉し;
(b)本発明の一つ又は複数の細菌分離株を含有する培養物によってCO含有ガスを嫌気的発酵し、一つ又は複数のアルコールを製造する
ことを含む。
一定の態様において、培養物は液体栄養体地中で維持される。
特定の態様において、エタノールの回収は、エタノールを含有する取り出されたブロス部分を分離装置に通して、ブロスから細菌細胞を分離し、細胞の除去された(無細胞)アルコール含有透過物を得、そして細菌細胞をバイオリアクターに戻すことを含む。
特定の態様において、アセテートは発酵の副産物として生成する。
更なる態様において、エタノール及びアセテートはブロスから回収される。
エタノールは発酵の好適な所望最終生成物である。エタノールは、分別蒸留又は蒸発、及び抽出発酵のような当該技術分野で公知の方法によって発酵ブロスから回収できる。発酵ブロスからエタノールの蒸留によってエタノールと水の共沸混合物(すなわちエタノール95%及び水5%)が得られる。無水エタノールは、その後、同じく当該技術分野で周知の分子ふるいエタノール脱水技術を用いて得ることができる。抽出発酵法は、発酵生体に対する毒性リスクの低い水混和性溶媒を使用して、エタノールを希釈発酵ブロスから回収する方法である。例えば、オレイルアルコールは、このタイプの抽出プロセスに使用できる溶媒である。オレイルアルコールを発酵槽に連続的に導入すると、この溶媒が上昇し、発酵槽の上部に層が形成される。これを連続的に抽出し、遠心分離機に送り込む。すると、水と細胞は該オレイルアルコールから容易に分離されて発酵槽に戻される。一方、エタノールを含んだ溶媒はフラッシュ蒸発装置に送り込まれる。ほとんどのエタノールは蒸発し凝結するが、オレイルアルコールは非揮発性なので、発酵での再使用のために回収される。
理論に拘束されたくはないが、本発明のプロセスにおいてCOからエタノール(a)及び酢酸(b)への発酵の化学反応は、次のようであると考えられる。
(b)12CO+6H2O→3CH3COOH+6CO2
次に、本発明を以下の非制限的実施例を参照しながらさらに詳細に説明する。
以下の実施例で使用された培地成分の組成を表1及び2に示す。
以下の実施例におけるエタノールとアセテートの測定はガスクロマトグラフHP5890シリーズIIを用いて実施した。水素炎イオン化検出器(FID)、着脱可能な不活性化ガラス製の注入口ライナー、付属レギュレーター、ガスライン、及びサンプル自動注入器HP7673A付きセプタムを利用した。分離は、キャピラリーGCカラムEC1000−Alltech EC1000 30m×0.25mm×0.25μmで実施した。
これらの実験における細胞密度を測定するために、サンプルの吸光度を600nmで測定し(分光光度計)、乾燥質量を公表手順に従って計算することによって決定した。代謝産物のレベルは高速液体クロマトグラフィー(HPLC)及び場合によってはガスクロマトグラフィー(GC)を用いて特徴付けした。
HPLCシステム Agilent 1100シリーズ。移動相:0.0025N 硫酸。流量及び圧力:0.800mL/分。カラム:Alltech IOA;カタログ番号9648、150×6.5mm、粒径5μm。カラム温度:60℃。検出器:屈折率。検出器の温度:45℃。
クロストリジウム・オートエタノゲナム(Clostridium autoethanogenum)の新規株LBS1560を、親のC.オートエタノゲナム培養物(DSMZ10061)から出発して18ヶ月間にわたる微生物培養物の選別及び増殖の専用プログラムによって生成した。
C.オートエタノゲナム10061(DSMZより入手)の凍結ストックをまず解凍し、これを使用して、95%CO及び5%CO2の存在下、5g/リットルの酵母エキスを用いて調製されたLM23培地に植菌した。この培養物は、酵母エキス不在のLM23培地では増殖させることができなかった。培養物の酵母エキス依存性を克服しようと数ヶ月間にわたって努力する中で、最多のエタノールと最高のエタノール対アセテート比を生じることが観察された活発に増殖する微生物培養物を、常時95%CO及び5%CO2上部空間ガスの存在下、酵母の濃度を徐々に減少させた培地中で繰り返し継代培養した。この期間後、酵母エキスの不在下で増殖し、エタノール及びアセテートを生成する培養物が観察できた。この選別プロトコルを積極的に維持し、
i)最も迅速に増殖した;
ii)最多のエタノールを生成した;
iii)最高のエタノール対アセテート比を生じた;そして
iv)液体培地中、酵母エキスの不在下で増殖した
培養物をさらに確認及び選別した。
迅速増殖培養物を選別するために、連続95%CO及び5%CO2ガスストリーム上での増殖期間中にエネルギー代謝の副産物として酢酸を生成する微生物の性向を利用した。増殖培地中の酢酸の蓄積は、プロセスのpHを下げる効果を有する。そこで、最速増殖集団を強制的に選別できるような圧力を導入するために増殖依存的に培養物を希釈する発酵槽の構成を開発した。例示的構成を図1に示す。ここでは、微生物の培養物はバイオリアクター1中で発酵させた。栄養培地2のpHは、従来式pHプローブ3でモニターした。設定点5.5からpHの読みにずれが生じるとポンプ4が起動するようにした。しかしながら、プローブからの信号を塩基又は酸溶液を投入するポンプに伝えるのではなく、この場合、ポンプは、pH5.8の新鮮な嫌気性LM17培地を含有するボトル5に接続されていた。従って、培養物が増殖し、酢酸が生成すると、培地2のpHが低下し始め、pH5.8の培地を導入するポンプ4の動作が誘起された。ポンプ4は、培地のpHが5.5以上に戻った場合にのみ動作停止した。リアクター1中の液体レベルは、レベルプローブ6を用いて維持された。これは、バイオリアクター1中の液体レベルを一定レベル以下に維持するために働く第二のポンプ7に接続されていた。バイオリアクター1から汲み出された培地は廃棄物容器/手段8に送られた。従って、増殖中の培養物集団は増殖と連動した様式で希釈されたため、集団の増殖が速いほどより多くの酢酸が生成され、より多くの新鮮培地が導入されて、ついに、最終的には、pHを維持するために比較的大量の培地が発酵槽に導入され、最速増殖集団が効果的に選別された。これは、容器の液量を一定レベルに維持しようとしたために、これらの集団が洗い流されなかったからである。この発酵槽の構成は、迅速増殖培養物を分離するために、連続培養として数ヶ月間維持された。14日毎に、培養物の一部を取り出し、50mlの培地及び上部空間に35psigの95%COと5%CO2を含有する250mlの血清ボトル中で増殖させた。活発に増殖したら、該培養物を元の培養物ストックとの比較研究のために、グリセロールストックとして調製及び貯蔵した。
上記の18ヶ月間にわたる選別と継代培養プロセスの結果、上記i)〜iv)の各特徴に関して最適の成績を示す新規株LBS1560が得られた。新規細菌株は、グラム陽性(グラム染色で陽性)、非運動性であり、桿菌の形状を有し、そして驚くべきことに胞子形成能力をほとんど乃至全く示さない(以下でさらに説明する)ことが観察された。
実施例2:LBS1560の培養及び貯蔵
C.オートエタノゲナムLBS1560は以下の条件を用いて培養できる。すなわち、95%COガス(5%CO2)35psi、LM23培地中、37℃、pH5.5、撹拌(200rpm振盪)、嫌気性条件下で増殖。増殖は600nmでのODの測定及び顕微鏡分析によってモニターできる。
実施例3:新規C.オートエタノゲナムLBS1560と親株のC.オートエタノゲナムDSMZ10061との比較
本実験では、CO含有ガス状基質のエタノールへの嫌気的発酵に関する新規株LBS1560の改良された効率を、親株のC.オートエタノゲナムDSMZ10061と比較して示している。本実験はまた、高レベルのCOの存在下及びH2の不在下での新規株LBS1560によるCO含有ガスのエタノールへの効率的な発酵も示している。
選別された微生物培養物LBS1560及び元の親培養物DSMZ10061の凍結ストックを取り出して解凍し、これを使用して、0.1%(w/v)酵母エキス(YE)の存在下又は不在下いずれかの最少液体嫌気性微生物増殖培地(LM23)5mlを含有する15mlの密閉ハンゲート(Hungate)管に植菌した。すべてのハンゲート管は95%CO及び5%CO2ガス雰囲気下で維持された。各ハンゲート管について、微生物増殖、エタノール及びアセテート生成を7日間の培養期間にわたってモニターした。
結果を以下の表3に示す。
胞子形成の特徴を確認するために、LBS1560を、細菌に胞子形成を誘導することが知られている様々な条件に、下記の方法論に従って暴露した。
・飢餓:LBS1560の培養物を無菌蒸留水中に懸濁した。
・酸素への暴露:無菌空気を増殖中の培養物5mlを含有するハンゲート管の上部空間に注入した後、当該管を振盪器上に置き、37℃でインキュベートした。
・低pH培地への暴露(pH3):微生物をLM23(pH5.5)中で高細胞濃度にまで増殖させた後、培地をpH3の新鮮な増殖培地と交換した。
・酸素と、炭素源及びエネルギー源としてのフルクトースへの暴露:5g/Lのフルクトースを含有し、還元剤(すなわちシステイン−HCl)は含有しない液体培地に酸素を飽和させ、この培地中に高濃度の細胞を2日間懸濁させた。
本実施例は、LBS1560による長期間にわたる連続エタノール生成について記載する。図2に、2週間にわたるアセテート、エタノール及びバイオマスの濃度をまとめたものを示す。
1.1リットルのCSTR中、嫌気性LM33発酵培地の1L培地に、活発に増殖中のクロストリジウム・オートエタノゲナム(LBS1560)培養物(DSMZ19630)を5%(v/v)のレベルで植菌した。70%CO及び15%CO2 1%H2 14%N2ガスの連続フローを発酵槽容器の底部に拡散スパージャーから19ml/分の体積流速で導入した。発酵槽の初期pHは5.5に設定し、撹拌速度は400rpmに調整した。
結果
酢酸生成細菌(例えばC.オートエタノゲナム)の迅速増殖期は、通常、制御された発酵環境中で高いアセテート生成を伴う。新規株LBS1560を用いた本実験では、増殖期中(第0〜3日)、当該培養物は平均0.3g/L/日のアセテート及び0.16g/L/日のエタノールを生成した。増殖期の後(第3〜13日)、当該培養物は平均1.03g/L/日のアセテート及び平均1.4g/L/日のエタノールを生成した。アルコール生成期間にわたって生成された総エタノールは14g/Lであった。結果は、予想レベルよりも低いアセテート生成及び著しく高いエタノール生成を示している。
2 培地
3 pHプローブ
4 ポンプ
5 ボトル
6 レベルプローブ
7 第二のポンプ
8 廃棄物容器/手段
Claims (32)
- COを含む基質の嫌気的発酵によってエタノール及び場合によりアセテートを含む生成物を生成できる生物学的に純粋な細菌の分離株であって、前記生成物は少なくとも1.0のエタノール対アセテート比で生成される、生物学的に純粋な細菌の分離株。
- 前記比が少なくとも1.2である、請求項1に記載の生物学的に純粋な分離株。
- 前記細菌の生産性が少なくとも約1.2gのエタノール/発酵ブロスのL/日である、請求項1又は2に記載の生物学的に純粋な分離株。
- 前記細菌の生産性が少なくとも約2.0gのエタノール/発酵ブロスのL/日である、請求項3に記載の生物学的に純粋な分離株。
- COを含むガス状基質の嫌気的発酵によってアルコール及び場合によりアセテートを含む生成物を生成できる生物学的に純粋な細菌の分離株であって、前記細菌の生産性は少なくとも約1.2gのエタノール/発酵ブロスのL/日である、生物学的に純粋な細菌の分離株。
- 前記細菌の生産性が少なくとも約2.0gのエタノール/発酵ブロスのL/日である、請求項5に記載の生物学的に純粋な分離株。
- エタノールが少なくとも約1.0のエタノール対アセテート比で生成される、請求項5又は請求項6に記載の生物学的に純粋な細菌の分離株。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の生物学的に純粋な細菌の分離株であって、前記細菌は、
(a)約65体積%より多いCO
(b)約20体積%未満のH2、又は
(c)約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2
を含むCO含有基質を供給された水性培地中での嫌気的発酵によって、エタノール及びアセテートを生成できる生物学的に純粋な細菌の分離株。 - 下記の定義的特徴、すなわち、酵母エキスの存在下又は不在下、最小培地中で増殖する能力;酵母エキスが存在しない培地中で、酵母エキスが存在する培地と比べてより迅速に増殖し、より高いエタノール対アセテート比を生じ、及び/又はより高濃度のエタノールを生成する能力;ほとんど乃至全くない胞子形成能力;グラム陽性;桿状;非運動性の一つ又は複数を有している酢酸生成細菌。
- 前記細菌が、約65体積%より多いCO;約20体積%未満のH2;又は約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2を含むCO含有基質を供給された水性培地中での嫌気的発酵によってエタノールを生成でき、前記細菌の生産性は少なくとも約1.2gのエタノール/発酵ブロスのL/日であり、及び/又は前記細菌はエタノールを少なくとも約1.0のエタノール対アセテート比で生成できる、請求項9に記載の細菌。
- 前記細菌がクロストリジウム・オートエタノゲナム(Clostridium autoethanogenum)から誘導される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の生物学的に純粋な分離株。
- 前記細菌が、DSMZに受入番号DSM19630で寄託されたクロストリジウム・オートエタノゲナム株の定義的特徴を有している、請求項1〜11のいずれか1項に記載の細菌。
- 前記細菌が、DSMZに受入番号DSM19630で寄託されたクロストリジウム・オートエタノゲナム株である、請求項12に記載の細菌。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の一つ又は複数の細菌を用いてCOを含有する基質を発酵することを含む、一つ又は複数のアルコールの製造法。
- (a)COを含有する基質を、請求項1〜12のいずれか1項に記載の細菌の培養物を含有するバイオリアクターに供給し;そして
(b)バイオリアクター中の培養物を嫌気的に発酵し、一つ又は複数のアルコールを製造する
ステップを含む、請求項13に記載の方法。 - 前記一つ又は複数のアルコールがエタノールを含み、エタノール製造の生産性が少なくとも約1.2gのエタノール/発酵ブロスのL/日であり、及び/又は前記エタノールが少なくとも約1.0のエタノール対アセテート比で製造される、請求項14又は15に記載の方法。
- COを含有する基質がCOを含有するガス状基質である、請求項14〜16のいずれか1項に記載の方法。
- COを含有するガス状基質が産業プロセスの副産物として得られるガスである、請求項17に記載の方法。
- 前記産業プロセスが、鉄金属製品製造、非鉄製品製造、石油精製プロセス、バイオマスのガス化、石炭のガス化、発電、カーボンブラック製造、アンモニア製造、メタノール製造及びコークス製造からなる群から選ばれる、請求項18に記載の方法。
- ガス状基質が製鋼所から得られるガスを含む、請求項19に記載の方法。
- ガス状基質が自動車の排ガスを含む、請求項17に記載の方法。
- 基質が、約65体積%より多いCO、約20体積%未満のH2、又は約65体積%より多いCO及び約20体積%未満のH2を含む、請求項14〜21のいずれか1項に記載の方法。
- 基質が、少なくとも約70体積%のCO、少なくとも約75体積%のCO、少なくとも約80体積%のCO、少なくとも約85体積%のCO、少なくとも約90体積%のCO又は少なくとも約95体積%のCOを含む、請求項22に記載の方法。
- 基質が、約20体積%未満のH2、約15体積%未満のH2、約10体積%未満のH2、約5体積%未満のH2、約4体積%未満のH2、約3体積%未満のH2、約2体積%未満のH2、約1体積%未満のH2を含むか、又は実質的にH2を含まない、請求項22又は請求項23に記載の方法。
- 基質が、約20体積%以下のCO2、約15体積%以下のCO2、約10体積%以下のCO2、又は約5体積%以下のCO2を含む、請求項22〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 基質が、少なくとも約85体積%のCO及び最大約15体積%のCO2、少なくとも約90%のCO及び最大約10%のCO2、又は約95体積%のCO及び約5体積%のCO2を含む、請求項22〜25のいずれか1項に記載の方法。
- 産業プロセスからの大気中への総炭素排出を削減するための方法であって、
(a)産業プロセスの結果発生するCO含有ガスを、該ガスが大気中に放出される前に捕捉し;
(b)請求項1〜13のいずれか1項に記載の一つ又は複数の細菌を含有する培養物によってCO含有ガスを嫌気的発酵し、一つ又は複数のアルコールを製造する
ことを含む方法。 - 一つ又は複数の酸を生成する一つ又は複数の微生物の選別法であって、
バイオリアクター内の栄養培地中で微生物を培養し;
前記栄養培地が実質的に一定のpHで維持されるように、前記栄養培地より高いpHの新鮮培地を加え;そして
バイオリアクター内の培地が実質的に一定容量で維持されるように、前記栄養培地及び微生物の少なくとも一部分を除去することを含む方法。 - 前記方法が速く増殖する微生物を選別するためのものである、請求項28に記載の方法。
- 前記一つ又は複数の酸がアセテートを含む、請求項28又は請求項29に記載の方法。
- 請求項28〜30のいずれか1項に記載の方法によって得られた生物学的に純粋な細菌の分離株。
- 前記分離株が胞子形成能力をほとんど又は全く持たない、請求項31に記載の生物学的に純粋な分離株。
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