JP2024501674A

JP2024501674A - Ｒａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａ株の共培養のためのシステム

Info

Publication number: JP2024501674A
Application number: JP2023538893A
Authority: JP
Inventors: エイチ．エー．イブラヒム，モハマド
Original assignee: バイオエクストラクスエービー
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2024-01-15
Also published as: MX2023007821A; EP4023759B1; AU2021411694A1; PL4023759T3; ES2932307T3; US20240093249A1; WO2022144195A1; DK4023759T3; CA3202955A1; CN116724120A; KR20230127230A; EP4023759A1

Abstract

本発明は、細菌Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ（Ｒａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａ）の２つの異なる株を含む共培養システム、ならびにバイオマス及び付加価値化合物の生産のためのその使用に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、細菌Ｒａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａ（Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ）の２つの異なる株を含む共培養システム、及び付加価値化合物の生産のためのその使用に関する。

共培養技法は幅広い応用があり、合成生物学において重要性が大きく、これは複数種細胞コンソーシアムが、新規及び既知の両方の工業用または医療用化合物の生産に対して莫大な可能性をもつことが広く認められることや、これらのシステムが、それらのそれぞれの単一培養物に勝る増加した生産性及び他の利点を有することが示されていることによる（Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎｅｔａｌ．，２０１２）。

場合によっては、株が所与の基質を代謝する及び／または目的の生成物を合成する効率的な能力等の、所望のインビボの生理的挙動を示さないため、株を容易に単一培養することができないが、別の細胞集団の存在が、例えば、複合基質の変換、または蓄積していく代謝産物もしくは培地化合物による増殖阻害作用の除去によって、培養の成功または細胞挙動を改善する可能性がある。

例えば、幅広い工業的応用を有する天然の生分解性ポリエステルの群であるポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）は、単一のＰＨＡ生産細菌株を用いて、スクロース、または加水分解されたスクロースに富む基質等の広く利用可能な炭素源から生産されている（ＪｉａｎＹｕ，２０１６、Ｓｅｎｅｔａｌ．，２０１９）。しかしながら、このプロセスは通常、一方の糖（グルコース）の完全な消費により終わり、一方で第２の糖が蓄積する（フルクトース）。ＰＨＡ蓄積株によるこれらの２つの糖の消費速度の差異が以前に報告されている（Ｒａｂｅｒｇｅｔａｌ２０１１、Ｄａｌｓａｓｓｏｅｔａｌ２０１９）。個々の糖のこの選択的消費は、基質の収量に影響を及ぼすだけでなく、蓄積したより高い糖濃度が細菌株の増殖及びＰＨＡ生産性もまた阻害する。

周知の微生物生産プラットフォーム株は、土壌細菌Ｒａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａ、別名Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒである。野生型株ＲａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａＨ１６（ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＨ１６、ＤＳＭ４２８）は、過剰量の糖基質に曝露されたときにＰＨＡプラスチックを生産し、捕捉することが知られ、ＲａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａＨ１６は、ＰＨＡ及び単細胞タンパク質の工業生産のためのプラットフォームとして使用されている。多種多様な基質の利用度及び高細胞密度まで増殖する能力のため、この株は、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ、またはＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ等の工業レベルで既に使用されている他の微生物株と同様に、ここ数十年間で集中的に研究され、調製されて、強固な微生物細胞工場となっている。ＲａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａＨ１６は、独立栄養性及び従属栄養性の両方で増殖することができ、それはＣＯ_２、Ｈ_２、Ｏ_２、及び合成ガスのようなガス、短鎖有機酸、糖、脂肪酸、及び脂質、ならびに芳香族化合物を利用する。異なる環境からのＲ．ｅｕｔｒｏｐｈａ種の新たな株の継続的単離に加えて、ゲノム配列、変異誘発、発現ベクター及びプロモーターシステムの可用性により、これらの株を適切に操作して、ポリチオエステル、中鎖長ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）、ポリ（２－ヒドロキシアルカノエート）、ポリ（４－ヒドロキシアルカノエート）、シアノフィシンのような生体高分子、ならびに（Ｒ）－ヒドロキシアルカン酸、２－メチルクエン酸等の付加価値化学物質、ならびにブタノール、イソブタノール、またはイソプロパノール等の異なるアルコール及びアルケン等の多くのバイオテクノロジー製品を生産することが可能となっている。この株はまた、燃料電池、光駆動型水素におけるようなバイオエネルギー生産、またはポリヒドロキシアルカノエートのメチルエステル、もしくはメチルケトンのような非アルコールバイオ燃料分子の生産にも使用される。その上、Ｒ．ｅｕｔｒｏｐｈａは、組換えタンパク質発現システムのための有力な宿主株である大きな可能性を有する（Ｌｕｅｔａｌ．２０１６、Ｒａｂｅｒｇｅｔａｌ．２０１８）。

さらにより多種多様な基質、とりわけ、セルロース、脂肪、及びスクロースに富むストリーム等の農業産業及び食品産業の加水分解から生産される混合糖または短鎖及び中鎖脂肪酸が、Ｒ．ｅｕｔｒｏｐｈａの変異株または操作株によって利用され得る。基質の混合物を共同利用し、プロセスの収量及び生産性を最大化するために、Ｒ．ｅｕｔｒｏｐｈａ株と、桿菌、ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、またはｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ等の他の微生物または細菌種との共培養が研究されている（Ｒｅｂｏｃｈｏｅｔａｌ．２０２０、Ｔａｎｅｔａｌ．２０１４）。しかしながら、異なる種由来の微生物株は、それらの所要かつ最適な増殖培地及び条件が大きく異なるため、所与の単一培養株の増殖及び培地条件と適合性であるだけでなく、単一培養の場合よりも高い程度でそれによる所望の化合物（複数可）の生産を増加させることもできる株を用意することは極めて困難である。追加として、ことによると共培養に適合性であることが見出される任意の微生物株は、様々な他の不所望の代謝産物を生産する可能性が高く、これは、これらの化合物を分離するための余分のステップを必要とする等、望まれない効果を有し得る。

よって、培養条件、基質消費量の最適化、共生産された代謝産物の分離、及び目的の化合物（複数可）の生産性の向上というこれらの問題に対処する、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の株またはバリアントの培養ための改善された共培養システムに対する満たされていない必要性が存在する。

本発明は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種（Ｒａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａ）に属する２つの細菌株の共培養システムに関し、これら２つの株は、異なる炭素源を利用する及び／または代謝するそれらの能力に関して異なる。

実際、本発明者らは、Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＨ１６（ＤＳＭ４２８）等のフルクトース利用Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒ、及びＣ．ｎｅｃａｔｏｒＨ１Ｇ^＋３（ＤＳＭ５４５）等のグルコース利用Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒが、炭素源として加水分解されたスクロースを使用して一緒に培養され得ることを見出した。Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８は、野生型であり、炭素源としてフルクトースを使用する一方で、Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＨ１６の変異体であるＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５は、炭素源としてフルクトースよりもグルコースを使用することを好む。かかる共培養システムは、いずれかの株の単独の培養と比較してより高い生成物収量及びより高い生産性を確保し得る。より高い生産性は、細菌によって利用されていない蓄積した糖の増殖阻害作用を回避することによって得られる。７０ｇ／Ｌ及びさらに高い細胞乾燥重量のＰＨＡ収量が、開示される共培養システムにより得られている。

本明細書に開示される共培養システム及びプロセスは、総原材料から最終生成物への最適な変換を可能にする。よって、廃棄材料、例えば、残留フルクトースまたはグルコースは、最小限に抑えられる。

本開示の一態様は、単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のための共培養システムに関し、該共培養システムは、微生物成分及び基質を含み、
該微生物成分は、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞を含むか、またはそれからなり、該第１の微生物細胞及び該第２の微生物細胞は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、該基質は、少なくとも第１の炭素源及び第２の炭素源を含み、該第１の炭素源が該第２の炭素源とは異なり、
該第１の微生物細胞は、該第１の炭素源を代謝することができ、該第２の微生物細胞は、該第２の炭素源を代謝することができる。

本開示の一態様は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの単細胞タンパク質材料の生産のためのプロセスに関し、該プロセスは、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）本明細書で定義される共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）供給原料を共培養システムの微生物成分と接触させ、それによって供給原料を発酵させて、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物を含む発酵組成物を得ることと、を含む。

本開示の一態様は、ピルビン酸及びピルビン酸由来生成物の生産のためのプロセスに関し、該プロセスは、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）本明細書で定義される共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）供給原料を共培養システムの微生物成分と接触させ、それによって供給原料を発酵させて、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物を含む発酵組成物を得ることと、を含む。

本開示の一態様は、単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のためのパーツのキットに関し、該パーツのキットは、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞ならびに使用説明書を含むか、またはそれからなり、該第１の微生物細胞及び該第２の微生物細胞は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、
該第１の微生物細胞は、第１の炭素源を代謝することができ、該第２の微生物細胞は、第２の炭素源を代謝することができ、該第１の炭素源は、該第２の炭素源とは異なる。

本開示の一態様は、単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のためのシステムに関し、該システムは、本明細書に記載の、故に本明細書に記載の共培養システムを使用することによるピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物のような増殖関連代謝産物の微生物による生産のためのプロセスを実施するように構成された発酵リアクタを含む。

本開示の一態様は、本明細書に開示されるプロセスによって得られる天然ポリヒドロキシアルカノエート顆粒を含む組成物に関する。ＰＨＡバイオプラスチックは、細胞内顆粒として蓄積し、これはそれらの天然顆粒形態で生物抽出され（ｂｉｏｅｘｔｒａｃｔｅｄ）、回収され得る。

本開示の一態様は、バイオプラスチックの製造のための、本明細書に開示されるプロセスによって得られる天然ポリヒドロキシアルカノエート顆粒の使用に関する。
本開示の一態様は、バイオプラスチックの製造のための、本明細書に開示される天然ポリヒドロキシアルカノエート顆粒を含む組成物の使用に関する。

ＰＨＢ生産のためのＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の単一培養による流加発酵。Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の単一培養物に加水分解されたスクロース（フルクトース及びグルコースの混合物）を供給した。細胞は、比較的高い細胞密度まで増殖し、ＰＨＢを蓄積したが、連続供給中にフルクトースが蓄積し始めた。加水分解されたスクロースからのＰＨＢ生産のためのＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８及びＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の共培養による流加発酵。試験されたグルコース利用株及びフルクトース利用株の共培養物は、グルコース及びフルクトースの両方の消費に成功し、流加発酵が単一培養と比較してより高い細胞密度及びより高いＰＨＢ含量に達することを可能にした。加水分解されたスクロースからのＰＨＢＶ生産のためのＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の単一培養による流加発酵。Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の単一培養物をまた、加水分解されたスクロース及び補助基質プロピオン酸塩の連続供給による共重合ＰＨＢＶの生産に使用した。このグルコース利用株は、比較的高い細胞密度まで増殖し、ＰＨＢＶをある程度蓄積したが、供給を継続したにもかかわらずより高い細胞密度を達成することはできなかった。加水分解されたスクロースからのＰＨＢＶ生産のためのＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８及びＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の共培養による流加発酵。共培養システムは、Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の単一培養と比較して、加水分解されたスクロース及び補助基質の供給を継続する間、より高い細胞密度及びより高いＰＨＢＶ生産性に達した。

定義
本明細書で使用される「微生物（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ）細胞」という用語は、微生物（ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ）由来の、特に細菌由来の細胞を意味する。好ましくは、「微生物細胞」は、同じ微生物（細菌）株の複数の微生物細胞を指して使用される。

本明細書で使用される「炭素源」という用語は、「発酵性炭素源」と同等であり、微生物がエネルギーを引き出すために代謝する炭素源を意味する。典型的な炭素源には、単糖、オリゴ糖、多糖、アルカン、脂肪酸、脂肪酸のエステル、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、二酸化炭素、エタノール、メタノール、ホルムアルデヒド、ホルメート、及び炭素含有アミンが含まれるが、これらに限定されない。Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒ株の各々は、生成物の生産のため及びその増殖のために単一の炭素源を使用する能力を有し得るため、その単一の炭素源は、「唯一の炭素源」と称される。唯一の炭素源として、例えば、グルコースもしくはフルクトースまたは脂肪酸を使用するＣ．ｎｅｃａｔｏｒ株は、他の炭素源で増殖することもできる。「唯一の炭素源」という語句の意味は、他の炭素源がまた存在してもよいことを意味する。

「代謝することができる」という用語は、本開示で炭素源に対して使用される。本明細書で使用される「代謝することができる」という用語は、微生物細胞が、ある特定の炭素源を取り込むこと、及びその代謝システムを通じてそれからエネルギーを引き出すことの両方ができることを意味する。例えば、野生型Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒ（Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８、ＤＳＭ４２８）は、グルコースを取り込むことができないが、それにもかかわらず、それからエネルギーを引き出すのに必要とされる酵素を有する。故に、野生型Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒ（Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８、ＤＳＭ４２８）は、グルコースを代謝することができない。他のＣ．ｎｅｃａｔｏｒ株もまた、グルコースを取り込むことができる場合があるが、それからエネルギーを引き出すのに必要とされる酵素を欠いている。故に、これらの株は、グルコースを代謝することができない。変異体Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＨ１Ｇ^＋３（ＤＳＭ５４５）は、グルコースを取り込むこと及びグルコースからエネルギーを引き出すことの両方ができ、故に、それはグルコースを代謝することができる。

「タイター」または「化合物のタイター」という用語は、本明細書で化合物の生産された濃度を指す。化合物が細胞によって生産される場合、この用語は、細胞によって生産される総濃度、すなわち化合物の総量を培養培地の体積で割ったものを指す。

本明細書で使用されるとき、「高細胞密度」とは、規定の体積の培養培地中、規定の培養期間で、多数の微生物原核細胞または真核細胞を産出する培養物を指す。高細胞密度値は、微生物細胞に依存し、微生物を中毒にすることなく増殖制限基質を徐々に添加（流加）することにより達せられる細胞密度値として定義され得る。

「バイオ燃料」という用語は、燃料内に含まれる全ての炭素が植物または動物廃棄物等のバイオマスに由来し、微生物によって少なくとも部分的に燃料へと生化学的に変換される燃料を指す。バイオ燃料には、バイオディーゼル、バイオ水素、バイオガス、バイオマス由来ジメチルフラン（ＤＭＦ）等が含まれるが、これらに限定されない。特に、「バイオ燃料」という用語は、所望であれば使用前に変性させられ得る、エタノール、メタノール、プロパノール、またはブタノール等の植物由来アルコールを指して使用され得る。「バイオ燃料」という用語はまた、アルコール／ガソリン混合物（すなわち、ガソホール）等の、植物由来燃料を含む燃料混合物を指しても使用され得る。バイオ燃料は、テンサイ及びサトウキビ糖蜜等の植物材料の好気性または嫌気性発酵によって生産される任意のバイオ燃料であり得る。

「単細胞タンパク質材料」または「ＳＣＰ材料」という用語は、動物用飼料への組み込み用の、酵母及び細菌タンパク質等の微生物に由来するタンパク質を指す。例えば、「単細胞タンパク質材料」は、食用細菌バイオマス等の微生物バイオマスであり得る。実際、細菌バイオマスは、タンパク質に富む。真菌、酵母、及び細菌等の単細胞微生物は、ヒトの食物における新たなタンパク質源として及びある特定の動物用飼料として提案されている。これらは単細胞生殖によって増殖させられ得る。今日では、最も広く使用されるタンパク質含有微生物（別称「単細胞タンパク質材料」）は、真菌または酵母に由来するものである。本開示は、一部の態様では、細菌に由来する、特にＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の２つの異なる株の共培養物に由来する単細胞タンパク質の生産に関する。

共培養システム及びキット
本開示の一態様は、単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のための共培養システムに関し、
該共培養システムは、微生物成分及び基質を含み、
該微生物成分は、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞を含むか、またはそれからなり、
該第１の微生物細胞及び該第２の微生物細胞は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、
該基質は、少なくとも第１の炭素源及び第２の炭素源を含み、該第１の炭素源が該第２の炭素源とは異なり、
該第１の微生物細胞は、該第１の炭素源を代謝することができ、該第２の微生物細胞は、該第２の炭素源を代謝することができる。

一実施形態では、本開示は、ポリヒドロキシアルカノエートの生産のための共培養システムに関し、
該共培養システムは、微生物成分及び基質を含み、
該微生物成分は、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞を含むか、またはそれからなり、
該第１の微生物細胞及び該第２の微生物細胞は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、
該基質は、少なくとも第１の炭素源及び第２の炭素源を含み、該第１の炭素源が該第２の炭素源とは異なり、
該第１の微生物細胞は、該第１の炭素源を代謝することができ、該第２の微生物細胞は、該第２の炭素源を代謝することができる。

一実施形態では、本開示は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの単細胞タンパク質材料の生産のための共培養システムに関し、
該共培養システムは、微生物成分及び基質を含み、
該微生物成分は、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞を含むか、またはそれからなり、
該第１の微生物細胞及び該第２の微生物細胞は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、
該基質は、少なくとも第１の炭素源及び第２の炭素源を含み、該第１の炭素源が該第２の炭素源とは異なり、
該第１の微生物細胞は、該第１の炭素源を代謝することができ、該第２の微生物細胞は、該第２の炭素源を代謝することができる。

実際、本発明は、類似するが同一ではない代謝作用を有する細菌種Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの２つの株を同じ培養条件で一緒に培養し、ある特定の価値ある化合物の改善された生産をもたらすことができると同時に、とりわけ基質が１つよりも多くの炭素源を含む場合に、それらが培養物中で利用可能な基質をよりよく利用することができることを見出した。実際、野生型Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒは、それが増殖培地からグルコースを取り込むことができないため（それがグルコースからエネルギーを引き出すために必要とされる酵素を有する場合でさえも）、グルコースを代謝することができないが（Ｒａｂｅｒｇｅｔａｌ２０１１）、いくつかのグルコース利用Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ変異株が、紫外線照射（ＳｃｈｌｅｇｅｌａｎｄＧｏｔｔｓｃｈａｌｋ１９６５）、化学的変異誘発（Ｋｉｍｅｔａｌ．１９９５）、及び代謝工学（Ｓｉｃｈｗａｒｔｅｔａｌ．２０１１）を通じて単離され及び／または得られている。

本発明は、グルコースを代謝することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株と、グルコースを代謝することができないＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株とを一緒にした共培養が可能であり、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株が同じ基質を用いて単独で培養される場合と比較して、基質利用度を改善するため及びある特定の微生物生成物をより高いタイターで生産するための両方に有利でさえあることを見出した。

本開示は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種に属する２つの株の共培養物に関する。Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ及びＲａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａという名称は、本明細書で互換的に使用される。

Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒは、ベータプロテオバクテリア綱のグラム陰性土壌細菌である。Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒは、一連の名称変更を経ている。Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒは元々、それがＨｙｄｒｏｇｅｎｏｍｏｎａｓ部類に入るため、Ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｍｏｎａｓｅｕｔｒｏｐｈｕｓと命名された。細胞形態学、代謝、及びＧＣ含量の特性評価後、Ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｍｏｎａｓの命名は、それが多くの微生物種を含むため解除された。次いで、Ｈ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓは、それが変性した周毛性鞭毛を有する微生物であるため、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｅｕｔｒｏｐｈａと改名された。表現型、脂質組成物、脂肪酸組成物の調査、及び１６ＳｒＲＮＡ分析により、Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈａは、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属に属することが見出され、Ｒａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａと命名された。この属のさらなる研究後、Ｒａｌｓｔｏｎｉａは、表現型が明確に異なる２つのクラスターを含むことが見出された。これらのクラスターのうちの一方から、Ｒ．ｅｕｔｒｏｐｈａを含む、新たなＷａｕｔｅｒｓｉａ属が創出された。次いで、Ｒ．ｅｕｔｒｏｐｈａは、Ｗａｕｔｅｒｓｉａｅｕｔｒｏｐｈａと改名された。ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒとのＤＮＡ－ＤＮＡハイブリダイゼーション及び表現型の比較に注目して、Ｗ．ｅｕｔｒｏｐｈａは、先に記載したＣ．ｎｅｃａｔｏｒと同じ種であることが見出された。Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒは、Ｒ．ｅｕｔｒｏｐｈａ及びＷ．ｅｕｔｒｏｐｈａへの改名よりもはるかに前の１９８７年に命名されたため、国際細菌命名規約（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｄｅｏｆＮｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅｏｆＢａｃｔｅｒｉａ）の第２３ａ則に従って、Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒという名称がＲ．ｅｕｔｒｏｐｈａに割り当てられた。現在のところ、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒは依然として、Ｒａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａと称される。

本開示の一実施形態では、共培養システムの微生物成分は、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞を含むか、またはそれからなり、該第２の微生物細胞は、該第１の微生物細胞の変異体またはバリアントである。変異微生物細胞は、遺伝子操作された変異体及び／または野生型の誘発された変異誘発によって得られた変異体のプールから単離された変異体及び／または自然変異誘発が起こる自然界から単離された変異体であり得る。特に、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、それらの炭素代謝が異なり、例えば、それらは他の炭素源よりもある特定の炭素源を好んだ場合があるか、またはそれらはある特定の炭素源を代謝することができない場合がある。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は各々、複数の微生物細胞である。

本開示の一実施形態では、微生物成分は、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞からなる。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞対第２の微生物細胞の比は、１：１、例えば１：２、例えば１：３、例えば１：４、例えば４：１、例えば３：１、例えば３：２である。例えば、第１の微生物細胞対第２の微生物細胞の比は、基質利用度及び消費量を最適化するように、基質の組成または株の増殖速度に応じて、例えば、基質中に存在する炭素源に応じて調整することができる。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、第２の炭素源を代謝することができない。これは、第１の微生物細胞が、例えば、環境からその炭素源を取り込むことができない場合があるため、及び／またはそれがその炭素源からエネルギーを引き出すのに必要とされる酵素を欠いているためである。例えば、第１の微生物細胞は、グルコースを代謝することができない、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの野生型細胞、例えばＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり得る。

かかる微生物細胞が、フルクトース及びグルコースを含有する及び／またはそれを供給された基質を含む単一培養物において使用される場合、培養物中のグルコースは使用されず、代わりに、例えば流加発酵において増殖（発酵）培地中に蓄積して、細胞増殖及び生成物形成を阻害する濃度（通常は＞２０ｇ／Ｌ）に達する可能性がある。阻害作用の結果として、細胞が増殖及び栄養素の消費を停止するため、培地に供給されている他の炭素源及び栄養素もまた蓄積することになる。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）生産微生物細胞である。Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒは、窒素飢餓下で、前駆体として単糖、ガス、及び／または脂肪酸を使用することによってＰＨＡを生産することができることで知られている。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、中温菌である。故に、それらは、容易に維持され得る条件で培養される。

本開示の一実施形態では、基質は、少なくとも２つの炭素源を含み、該第１の炭素源はフルクトースであり、及び／または該第２の炭素源はグルコースである。よって、２つのＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株のうちの少なくとも一方は、フルクトースを代謝することが可能であり、２つのＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株のうちの少なくとも一方は、グルコースを代謝することが可能である。例えば、一方のＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株は、グルコースを代謝することができるが、フルクトースは代謝することができない場合があるか、または一方のＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株は、フルクトースを代謝することができるが、グルコースは代謝することができない場合があるか、または一方のＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株は、グルコース及びフルクトースを代謝することができる場合がある。

よって、本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、グルコースを代謝することはできない。

よって、本開示の一実施形態では、第２の微生物細胞は、グルコースを代謝することができる。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、フルクトースを代謝することができる。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、フルクトースをピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物に変換することができ、例えば、フルクトースを代謝することによって単細胞材料を生産することができる。本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、フルクトースをピルビン酸、アルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の一次代謝産物もしくは増殖関連代謝産物に、及び／または同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、シアノフィシン、及び／または他の価値ある生成物等の二次代謝産物に変換することができる。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、その増殖のためにグルコースを使用することができず、よって、単細胞タンパク質材料の生産のためにグルコースを使用すること、ならびにグルコースをピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物に変換することができない。これは、第１の微生物細胞が、例えば、環境からグルコースを取り込むことができないため、及び／またはそれがグルコースからエネルギーを引き出すのに必要とされる酵素を欠いているためである。

本開示の一実施形態では、第２の微生物細胞は、その増殖のためにグルコースを使用することができ、よって、単細胞タンパク質材料の生産のためにグルコースを使用すること、ならびにグルコースをピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物に変換することができる。本開示の一実施形態では、第２の微生物細胞は、グルコースをバイオマス、ピルビン酸及びピルビン酸由来生成物に変換することができ、該ピルビン酸由来生成物は、アルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の一次代謝産物もしくは増殖関連代謝産物、及び／または同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、及び／またはシアノフィシン等の二次代謝産物である。

本開示の一実施形態では、第２の微生物細胞は、第１の微生物細胞と比較して、フルクトースをバイオマスに変換する能力、例えば、それ自体の増殖のために、したがって単細胞タンパク質材料の生産のためにフルクトースを使用する能力、ならびにフルクトースをピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物等の増殖関連生成物に変換する能力が低減されている。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、ピルビン酸を単重合（ｍｏｎｏｐｏｌｙｍｅｒｉｃ）ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、共重合ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、共重合ポリチオエステル（ＰＴＥ）、及び／または（Ｒ）－ヒドロキシアルカノエート単量体に変換することができる。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、ピルビン酸を単重合ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、中鎖長ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）、ポリ（２－ヒドロキシアルカノエート）、ポリ（４－ヒドロキシアルカノエート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）（Ｐ（３ＨＢ））、共重合ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ）、Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ－ｃｏ－４ＨＶ）、Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＨｘ）、共重合ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）及びポリチオエステル（ＰＴＥ）、及び／または（Ｒ）－ヒドロキシアルカノエート単量体、またはそれらの組み合わせに変換することができる。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、ピルビン酸をシアノフィシンに変換することができる。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、ピルビン酸を２－メチルクエン酸、ブタノール、イソブタノール、もしくはイソプロパノール、ポリヒドロキシアルカノエートのメチルエステル、及び／またはメチルケトン、及び／または他の付加価値生成物に変換することができる。

微生物細胞が炭素源、例えば、グルコース及び／またはフルクトースを代謝する能力は、唯一の炭素源として特定の炭素源、例えば、グルコースまたはフルクトースを含む培地中で該微生物細胞を培養し、その濃度をＨＰＬＣによって経時的に測定することによって決定することができ、それによって、その濃度が経時的に減少する場合、炭素源が消費されている、よって代謝されていることが決定される。さらに、バイオマス及び生成物、ならびに増殖副産物またはＣＯ_２等のガスの濃度の経時的な増加もまた、例えば、光学密度（ＯＤ）を経時的に監視することによって監視することができ、この場合、ＯＤの増加は、炭素源が増殖及びバイオマスの生産のために微生物細胞によって使用されていることを示す。試料中の炭素源、例えば単糖、例えばグルコースまたはフルクトースの残留濃度を決定するためのＨＰＬＣプロトコルは、当該技術分野で既知である。一例が本願の実施例１で提供される。

微生物細胞が炭素源、例えば、グルコース及び／またはフルクトースをポリヒドロキシアルカノエートに変換する能力は、好ましくは窒素制限条件下で、唯一の炭素源として特定の炭素源、例えば、グルコースまたはフルクトースを含む培地中で微生物細胞を培養し、細胞バイオマス中のポリヒドロキシアルカノエートの濃度をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）によって経時的に測定することによって決定することができ、それによって、糖が代謝されていることによる生成物としてポリヒドロキシアルカノエートが生産されていることが決定される。特定のポリヒドロキシアルカノエート、例えば、ポリヒドロキシブチレートの濃度を決定するためのＧＣプロトコルは、当該技術分野で既知である。一例が本願の実施例２で提供される。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８である。故に、本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、野生型Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒである。

本開示の一実施形態では、第２の微生物細胞は、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５である。故に、本開示の一実施形態では、第２の微生物細胞は、野生型Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ、例えばＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８の変異体であり、該変異体は、グルコースを代謝することができる。

本開示の一実施形態では、該共培養システムは、同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、アルコール及び非アルコールバイオ燃料、及び／または他の価値ある生成物の生産のためのものである。

本開示の一態様は、単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のためのシステムに関し、該システムは、本明細書に記載の、故に本明細書に記載の共培養システムを使用することによる微生物バイオマス等の単細胞タンパク質材料、または本明細書に記載のピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物等の増殖関連生成物の微生物による生産のためのプロセスを実施するように構成された発酵リアクタを含む。

本開示の一態様は、単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のためのパーツのキットに関し、該パーツのキットは、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞ならびに使用説明書を含むか、またはそれからなり、
該第１の微生物細胞及び該第２の微生物細胞は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、
該第１の微生物細胞は、第１の炭素源を代謝することができ、
該第２の微生物細胞は、第２の炭素源を代謝することができ、
該第１の炭素源は、該第２の炭素源とは異なる。

本開示の一実施形態では、パーツのキット中に存在する第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞によって代謝され得る第１の炭素源及び第２の炭素源は、グルコース、フルクトース、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、エタノール、メタノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、ならびに３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される異なる有機炭素源である。

本開示の一実施形態では、パーツのキット中に存在する第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞によって代謝され得る第１の炭素源及び第２の炭素源は、フルクトース及びグルコースである。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）生産微生物細胞である。

本開示の一実施形態では、第２の微生物細胞は、第１の微生物細胞の変異体である。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり、第２の微生物細胞は、グルコースを代謝することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株である。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、唯一の炭素源としてフルクトースを使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株であり、第２の微生物細胞は、唯一の炭素源として脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株である。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり、第２の微生物細胞は、唯一の炭素源として短鎖脂肪酸または中鎖脂肪酸等の脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株である。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、唯一の炭素源として短鎖脂肪酸もしくは中鎖脂肪酸等の脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株であり、及び／または該第２の微生物細胞は、唯一の炭素源としてグルコースを使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株である。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、唯一の炭素源として脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株であり、及び／または第２の微生物細胞は、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５である。

本開示の一実施形態では、第１の微生物細胞は、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり、第２の微生物細胞は、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５である。

フルクトースを利用するがグルコースは利用しない野生型株であるＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８、ならびにグルコース及びフルクトースを利用することができる、ＤＳＭ４２８の変異株であるＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５。これらの２つの株は、同じ株の野生型及び変異体であるため著しく類似しており、それらの共培養は、株の各々の単独での単一培養と比較して、炭素源、特にフルクトース及びグルコースのより良好な消費、ならびにポリヒドロキシアルカノエートのより高いタイターをもたらす。

炭素源として短鎖または中鎖脂肪酸を好む、組換えＣ．ｎｅｃａｔｏｒ株が存在する。これらの株は、本明細書に記載される共培養物の一部であるとき共重合ＰＨＡを生産するのに有用である。

本開示の一実施形態では、パーツのキットは、該微生物細胞の培養に好適である培地成分をさらに含む。

本開示の一実施形態では、パーツのキットの使用説明書は、培養レシピを含む。

ピルビン酸由来生成物及び単細胞タンパク質材料
Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒは、ピルビン酸をポリヒドロキシアルカノエートに変換する上で非常に有効であるが、それにもかかわらず、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒはまた、ピルビン酸を他の価値ある生成物、例えば、一次代謝産物もしくは増殖関連代謝産物、またはさらには単純にバイオマス（これは単細胞タンパク質材料として使用され得る）に変換することもできる。

ピルビン酸由来生成物は、例えば、アセチルＣｏＡ及びアセトアセチル（ａｃｅｔｏａｃａｔｙｌ）ＣｏＡの生産を介して、またはバリン生合成経路を介して、ピルビン酸をさらに代謝するときにＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒによって得ることができる全ての生成物である。これは、Ｌｕｅｔａｌ．２０１６（特に図１２．７）に十分に説明される。よって、ピルビン酸由来生成物の例は、同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、アルコール及び非アルコールバイオ燃料、アミノ酸、シアノフィシン、及び／または他の価値ある生成物である。

より詳細には、本明細書に開示されるシステム及びプロセスによって生産され得るポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ－３－ヒドロキシブチレート（ＰＨＢ、Ｐ（３ＨＢ））、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ、Ｐ（３ＨＶ））、ポリヒドロキシヘキサノエート（ＰＨＨｘ、Ｐ（３ＨＨｘ））及び／またはポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ、Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート－ｃｏ－４－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶＶ、Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ－ｃｏ－４ＨＶ））、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート）（ＰＨＢＨｘ、Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＨｘ）、ポリチオエステルの共重合体（ｃｏ－ＰＴＥ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－メルカプトプロピオネート（Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＭＰ））、またはそれらの組み合わせである。

同様に、本明細書に開示されるシステム及びプロセスによって生産され得る単量体ヒドロキシアルカノエートは、（Ｒ）－ヒドロキシブチレート、（Ｒ）－ヒドロキシバレレート、及び／または（Ｒ）－ヒドロキシヘキサノエートである。

同様に、本明細書に開示されるシステム及びプロセスによって生産され得るバイオ燃料は、ブタノール、イソブタノール、３－メチル－１－ブタノール、及び／またはイソプロパノール等のアルコールバイオ燃料であるが、ケトン等のディーゼル添加剤等の非アルコールバイオ燃料でもある。

ポリチオエステル共重合体は、特に基質が、加水分解されたスクロースに加えて、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、及び３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）のうちの１つまたは複数もまた含む場合、本明細書に開示されるシステム及びプロセスによって生産され得る。

本開示の一実施形態では、本明細書に開示されるシステム及びプロセスによって生産されるポリチオエステル共重合体は、チオール含有前駆体基質を有するポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－メルカプトプロピオネート）［Ｐ（ＨＢ－ｃｏ－
３ＭＰ）］及び他のＰＴＥ共重合体である。

本開示の一態様は、本明細書に開示されるプロセスによって得られる天然ポリヒドロキシアルカノエート顆粒を含む組成物に関する。本開示のプロセスにより生産される天然顆粒は、紙及び異なる繊維性材料の水系塗工剤用の安定な懸濁液を調製するために使用することができる。本開示のプロセスにより生産される天然顆粒はまた、タンパク質精製用のマトリックス（官能化生物活性ビーズ）等の微細生物工学的（ｆｉｎｅｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ）応用に使用することもできる（Ｇｒａｇｅｅｔａｌ．２００９）。

本開示のプロセスにより生産される天然顆粒はまた、パーソナルケア応用における化石ベースのマイクロビーズの代替物として、質感向上剤として、または様々な配合物を担持する官能化マイクロ及びナノビーズとして使用することもできる。

本開示の一態様は、バイオプラスチック品目または配合物の製造のための、本明細書に開示されるプロセスによって得られる天然ポリヒドロキシアルカノエート顆粒の使用に関する。

本開示の一実施形態では、本明細書に開示されるプロセスにより、または本明細書に開示される共培養システムを使用して生産されたポリヒドロキシアルカノエートは、以下の応用のうちのいずれにおいても使用することができる：配合物を担持する能力を有するパーソナルケアにおけるスクラブ剤及び成膜として；食物用を含めた包装材料において；農業におけるマルチフィルムとして；緩効性肥料及び殺虫剤担体として；衛生用品、かみそり、器具、おむつ、買い物袋、綿棒、カブ（ｃｕｂｓ）、カトラリー、皿、及びストロー等の単回使用プラスチック品目において；織物における繊維、例えば、不織布として；生物医学的応用（組織工学用のインプラント、創傷被覆材、及び手術用品）において；緩徐放出／長期投薬量を含めた包装及び薬物送達の両方に向けた薬学的応用において）（ＷｉｌｌｉａｍｓａｎｄＭａｒｔｉｎ２００５）；成形品、紙塗工剤において、及びパフォーマンス添加剤として；射出成形、押出し、熱成形、発泡、３Ｄプリンティング、紙及び他の材料の塗工剤、糊、接着剤等の用途に向けて、補強／障壁強化剤もしくは可塑化のための添加剤として、または塗料及び発泡体における熱硬化のための基礎的要素として；電子装置、家具、車、及び建物において。ポリヒドロキシアルカノエートの応用は、例えば、‘ＴｈｅＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＰｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅｓ－ＰｏｓｔｓｙｎｔｈｅｔｉｃＴｒｅａｔｍｅｎｔ，ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ’（２０２０）”に例えば記載されることが見出されるように、当業者に既知である。

本開示の一態様は、バイオプラスチックの製造のためまたはＰＨＡ単量体の製造のための、本明細書に開示される天然ポリヒドロキシアルカノエート顆粒を含む組成物の使用に関する。

本開示の一態様は、動物用の飼料もしくは食物における、及び／または化粧品及び／またはパーソナルケア製品用の成分への使用に向けた、本明細書に開示されるプロセスによって得られるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの単細胞タンパク質材料の使用に関する。

本明細書に開示されるプロセス及び／または本明細書に開示される共培養システムは、抽出及び／または回収され得る共生成物の生産をもたらす。例えば、飼料及び／または食物における使用に向けた乳化、発泡、及びゲル化成分；種々の用途に向けた、完全生成物または小部分、例えば、ある特定の分子サイズを有する分離されたオリゴペプチド、脂質、もしくは炭水化物、または遊離アミノ酸、脂肪酸、核酸、ヌクレオチド、もしくは糖；食物、飼料、及び／またはパーソナルケアにおける使用に向けた非ＰＨＡバイオマス加水分解物から得られるタンパク質及び生理活性化合物。

ピルビン酸及びピルビン酸由来生成物の生産のためのプロセス
本開示の一態様は、小細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のためのプロセスに関し、該プロセスは、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）本明細書で定義される共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）供給原料を共培養システムの微生物成分と接触させ、それによって供給原料を発酵させて、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物を含む発酵組成物を得ることと、を含む。

特に、該共培養システムは、微生物成分及び基質を含む共培養システムであり、
該微生物成分は、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞を含むか、またはそれからなり、
該第１の微生物細胞及び該第２の微生物細胞は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、
該基質は、少なくとも第１の炭素源及び第２の炭素源を含み、該第１の炭素源が該第２の炭素源とは異なり、
該第１の微生物細胞は、該第１の炭素源を代謝することができ、
該第２の微生物細胞は、該第２の炭素源を代謝することができる。

本開示の一実施形態では、ピルビン酸由来生成物は、
アルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の増殖関連代謝産物等の一次代謝産物、及び／または
同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、及び／またはシアノフィシン等の二次代謝産物である。

本開示の一実施形態では、供給原料は、培養培地の存在下で共培養システムの微生物成分と接触させられ、該培養培地は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの培養に必要とされる水酸化アンモニウム等の窒素源、及び／または他の塩及び鉱物を含んでもよい。

本開示の一実施形態は、ポリヒドロキシアルカノエートの生産のためのプロセスに関し、該プロセスは、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）本明細書で定義される共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）供給原料を共培養システムの微生物成分と接触させ、それによって供給原料を発酵させて、ポリヒドロキシアルカノエートを含む発酵組成物を得ることと、を含む。

本開示の一実施形態は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの単細胞タンパク質材料の生産のためのプロセスに関し、該プロセスは、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）本明細書で定義される共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）供給原料を共培養システムの微生物成分と接触させ、それによって供給原料を発酵させて、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの単細胞タンパク質材料を含む発酵組成物を得ることと、を含む。

本開示の一実施形態は、ポリヒドロキシアルカノエート及びＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの単細胞タンパク質材料の生産のためのプロセスに関し、該プロセスは、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）本明細書で定義される共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）供給原料を共培養システムの微生物成分と接触させ、それによって供給原料を発酵させて、ポリヒドロキシアルカノエート及びＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの単細胞タンパク質材料を含む発酵組成物を得ることと、を含む。

本開示の一実施形態では、共培養システムの２つの微生物細胞の濃度等の、接種菌量（ｉｎｏｃｕｌｕｍｓｉｚｅ）は、総発酵組成物の１ｖ／ｖ％～５ｖ／ｖ％、例えば総発酵体積／組成物の１ｖ／ｖ％～４ｖ／ｖ％、例えば１ｖ／ｖ％～３ｖ／ｖ％、例えば１ｖ／ｖ％～２ｖ／ｖ％、例えば２ｖ／ｖ％～３ｖ／ｖ％、例えば２ｖ／ｖ％～４ｖ／ｖ％、例えば２ｖ／ｖ％～５ｖ／ｖ％、例えば３ｖ／ｖ％～４ｖ／ｖ％、例えば３ｖ／ｖ％～５ｖ／ｖ％、例えば４ｖ／ｖ％～５ｖ／ｖ％である。総発酵組成物は、種菌、供給原料、追加の塩及び栄養素、ならびに水を含む。

本明細書に開示されるプロセスは、発酵ステップ（ステップｃ）を含み、このステップの間、本明細書に開示される共培養物が、供給原料中に存在する２つ以上の炭素源を、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒのバイオマス等の単細胞タンパク質材料、及び／またはピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物（これは同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、アルコール及び非アルコールバイオ燃料、及び／または他の価値ある生成物であり得る）等の付加価値生成物に変換する。

発酵ステップは、例えば、流加プロセスを介して実施され得る。

本開示の一実施形態では、共培養システム内にある２つの微生物細胞は、異なる時間に供給原料と接触させられる。例えば、本開示の一実施形態では、共培養システムの第１の微生物細胞が最初に供給原料と接触させられ、共培養システムの第２の微生物細胞が後で供給原料と接触させられる。本開示の一実施形態では、共培養システムの第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、同時に供給原料と接触させられる。

結果として、本開示の一実施形態では、共培養システムの第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、１２時間以上にわたって、例えば１５時間以上にわたって、例えば１８時間以上にわたって、例えば２０時間以上にわたって、例えば２４時間以上にわたって、例えば２８時間以上にわたって、例えば３６時間以上にわたって、例えば４０時間以上にわたって、例えば４４時間以上にわたって、例えば４８時間以上にわたって、例えば５２時間以上にわたって、例えば６０時間以上にわたって、一緒に供給原料と接触し、したがって基質を共発酵させていてもよい。一部の実施形態では、第１の微生物細胞は、第２の微生物細胞より前に加えられ、一部の他の実施形態では、第２の微生物細胞は、第１の微生物細胞より前に加えられる。それにもかかわらず、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞は、本明細書で定義されるある特定の時間の長さにわたって一緒に培養される。

第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞を加える時間、ならびに共培養時間は、炭素源の高い消費速度を得るように、ならびに供給原料中の全ての炭素源、例えば、全てのグルコース及び全てのフルクトースを利用することを目指して、供給原料の炭素源含量に基づいて最適化される。

本開示の一実施形態では、ステップｃ）は、共培養システムの微生物成分の増殖を可能にする第１段階（この増殖期はまた、ピルビン酸ならびにアルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の他の一次代謝産物の生産、ならびに微生物細胞の蓄積も特徴とする）、ならびにピルビン酸由来生成物、例えば、同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、及び／またはシアノフィシン等の二次代謝産物の生産を可能にする第２段階を含む。

本開示の一実施形態では、共培養システムの微生物成分の増殖を可能にする段階は、２つ以上の炭素源を含む基質、ならびに基質中に存在しない場合がある１つまたは複数の窒素源、塩及び鉱物を含めた、共培養システムの微生物成分の増殖に必要とされる他の栄養素を含む培養培地の存在を特徴とする。窒素源は、例えば、水酸化アンモニウムであり得る。

本開示の一実施形態では、二次代謝産物の生産を可能にする段階は、ある特定の栄養素が不足している培養培地の供給を特徴とする。例えば、ポリヒドロキシアルカノエートを生産しようとする場合、ポリヒドロキシアルカノエートの生産を可能にするステップｃ）における発酵のこの段階は、窒素が不足している培養培地を特徴とする。実際、ポリヒドロキシアルカノエートを効率的に生産するためには、窒素飢餓が本明細書に開示される共培養に通常必要とされる。

本開示の一実施形態では、微生物成分の増殖ならびにピルビン酸及び他の一次代謝産物の生産を可能にする段階中、水酸化アンモニウムが発酵に供給されるが、ＰＨＡの生産を可能にする段階中には供給されない。

本開示の一実施形態では、微生物成分の増殖ならびにピルビン酸及び他の一次代謝産物の生産を可能にする段階中と、二次代謝産物の生産を可能にする段階中との両方で、水酸化アンモニウムが発酵に供給され、ここで、二次代謝産物は、ＰＨＡではない。

本開示の一実施形態では、微生物成分の増殖を可能にする段階は、加水分解されたスクロースまたは加水分解されたスクロース及びバレレートを含む供給原料ならびに水酸化アンモニウム等の窒素源を含む培養培地による連続供給速度を特徴とする。

本開示の一実施形態では、微生物成分の増殖及び一次代謝産物の生産を可能にするステップｃ）のこの段階は、２４時間～３８時間にわたる、例えば２８時間～３８時間、例えば３０時間～３８時間、例えば３２時間～３８時間、例えば３４時間～３８時間、例えば３６時間～３８時間、例えば２４時間～３４時間、例えば２４時間～３２時間、例えば２４時間～３０時間、例えば２４時間～２８時間、例えば２４時間～２６時間にわたる、供給原料及び培養培地の連続供給速度を特徴とする。

本開示の一実施形態では、ポリヒドロキシアルカノエートの生産を可能にするステップｃ）のこの段階は、接種から約２４時間後、例えば接種から約３２時間後、例えば接種から約３４時間後、例えば接種から約３６時間後、例えば接種から約３８時間後、例えば接種から約４０時間後、例えば接種から約４２時間後、例えば接種から約４４時間後、例えば接種から約４６時間後、例えば接種から約４８時間後、例えば接種から約３０～３８時間後の、窒素制限条件の適用を特徴とする。本明細書で使用される「接種」とは、微生物成分、例えば、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞の両方が同時に、または第１の微生物細胞もしくは第２の微生物細胞のうちの少なくとも一方が供給原料と接触させられる時間である。

本開示の一実施形態では、ポリヒドロキシアルカノエートの生産を可能にするステップｃ）のこの段階は、供給原料及び培養培地の連続供給を特徴とし、ここで、培養培地は、水酸化アンモニウムを含まない等、窒素源を含まない。

本開示の一実施形態では、ポリヒドロキシアルカノエートの生産を可能にするステップｃ）のこの段階は、２４時間～３８時間にわたる、例えば２８時間～３８時間、例えば３０時間～３８時間、例えば３２時間～３８時間、例えば３４時間～３８時間、例えば３６時間～３８時間、例えば２４時間～３４時間、例えば２４時間～３２時間、例えば２４時間～３０時間、例えば２４時間～２８時間、例えば２４時間～２６時間にわたる、供給原料及び培養培地の連続供給を特徴とし、ここで、培養培地は、窒素源を含まない。

本開示の一実施形態は、同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエートの生産のためのプロセスに関し、該プロセスは、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）本明細書で定義される共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）ｉ）供給原料を微生物成分の２つの微生物細胞と、本明細書に記載されるように同時にまたは順次に接触させ、
ｃ）ｉｉ）供給原料及び培養培地（ここで、培養培地は、窒素源を含む）の連続供給速度を２４～３８時間にわたって適用し、
ｃ）ｉｉｉ）供給原料及び窒素不足培養培地の連続供給速度を１２～４８時間にわたって適用することによって、窒素制限条件を適用し、
それによって供給原料を発酵させて、同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、及び／または単量体ヒドロキシアルカノエートを含む発酵組成物を得ることと、を含む。

本開示の一実施形態は、ピルビン酸、及び／またはアルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の他の一次代謝産物の生産のためのプロセスに関し、該プロセスは、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）本明細書で定義される共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）ｉ）供給原料を微生物成分の２つの微生物細胞と、本明細書に記載されるように同時にまたは順次に接触させ、
ｉｉ）供給原料及び培養培地（ここで、培養培地は、窒素源を含む）の連続供給速度を２４～３８時間にわたって、例えば２４～４８時間にわたって、例えば３２～５６時間にわたって、例えば３０～６２時間にわたって、例えば長くても９６時間にわたって適用し、
それによって供給原料を発酵させて、ピルビン酸、及び／またはアルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の他の一次代謝産物を含む発酵組成物を得ることと、を含む。

本明細書に開示されるプロセスの利点のうちの１つは、それが高細胞密度（ＨＣＤ）及び高い生成物含量、例えば、高いポリヒドロキシアルカノエート含量に達することを可能にすることである。故に、本開示の一実施形態では、該プロセスの生成物、または該プロセスの共生成物（例えば、ＰＨＡもまた生産され、回収される場合）は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの単細胞タンパク質等のバイオマス自体であり、これもまた価値ある生成物であり、本明細書に記載されるように使用され得る。

本開示の一実施形態では、本明細書に開示されるプロセスで用意される供給原料は、グルコース、フルクトース、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、エタノール、メタノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、ならびに３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される１つまたは複数の炭素源を含む。

本開示の一実施形態では、原材料は、スクロースに富む材料等の糖蜜を含むか、またはそれからなり、ここで、原材料は、サトウキビ及び／またはテンサイに由来する。サトウキビ及び／またはテンサイ糖蜜等の糖蜜は、食品産業に向けたスクロース、すなわち糖を得るために一般的に使用される。しかしながら、世界中の生産者は、糖蜜から得ることができる代替的な、より価値ある生成物を求めている。Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒのような微生物による糖蜜、特にスクロースの発酵は、ピルビン酸及び本明細書で定義されるピルビン酸由来生成物等の、スクロースから得ることができる多岐にわたる生成物への可能性を開く。

本開示の一実施形態では、本明細書に開示されるプロセスで用意される供給原料は、グルコース及びフルクトースを含む。

本開示の一実施形態では、供給原料は、加水分解されたスクロースである。例えば、供給原料は、加水分解された糖蜜であってもよい。

本開示の一実施形態では、該プロセスは、スクロースを含む原材料を加水分解して供給原料を得ることを含む、前処理ステップをさらに含む。

本開示の一実施形態では、原材料は、４０ｗ／ｖ％以上、例えば５０ｗ／ｖ％以上、または例えば６０ｗ／ｖ％以上、例えば７０ｗ／ｖ％以上、例えば約７０ｗ／ｖ％の濃度のスクロースを含む。

本開示の一実施形態では、供給原料は、２０ｗ／ｖ％以上、例えば２５ｗ／ｖ％以上、または例えば３０ｗ／ｖ％以上、例えば３５ｗ／ｖ％以上、例えば約３５ｗ／ｖ％の濃度のグルコースを含む。

本開示の一実施形態では、供給原料は、２０ｗ／ｖ％以上、例えば２５ｗ／ｖ％以上、または例えば３０ｗ／ｖ％以上、例えば３５ｗ／ｖ％以上、例えば約３５ｗ／ｖ％の濃度のフルクトースを含む。

本開示の一実施形態では、グルコース及びフルクトースは、供給原料中の有機炭素の少なくとも６０％、例えば少なくとも７０％、例えば少なくとも８０％、例えば少なくとも９０％、例えば少なくとも９５％、例えば約１００％を占める。故に、グルコース及びフルクトースは、本開示の共培養システムのＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株に利用可能な唯一の炭素源であってもよい。

しかしながら、本開示の一実施形態では、供給原料は、グルコース及びフルクトースに加えて他の炭素源を含む。例えば、供給原料はまた、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、エタノール、メタノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、ならびに３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）のうちのいずれかを含んでもよい。これらの追加の炭素源は、原材料がどのように加水分解されるかに応じて、例えば、熱酸加水分解中にどの温度及びｐＨが使用されるかに応じて、または原材料の加水分解の時間の長さに応じて、供給原料中に存在してもよい。これらの追加の炭素源はまた、該プロセスの目的において、本開示の共培養システムが、ある特定のピルビン酸由来生成物を生産するためにグルコース及びフルクトースと一緒に追加の炭素源のうちのいずれかを有利に利用し得ることから、供給原料に添加されてもよい。例えば、レブリン酸（４－ケト吉草酸）が供給原料中に存在する場合、本明細書に開示される共培養システムは、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）及び／またはポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート－ｃｏ－４－ヒドロキシバレレート）（Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ－ｃｏ－４ＨＶ）の生産のためにそれを使用し得る。

本開示のプロセスの利点のうちの１つは、発酵に使用される流加モードが、新たな供給原料が規則的な時間間隔で添加されることを含意することから、それが供給原料中に存在する糖の類似の速度で、等しい様態での、完全なまたはほぼ完全な消費を可能にすることである。特に、供給原料が大部分においてグルコース及びフルクトースを含む場合、本開示のプロセスは、２つの基質の等しい消費を可能にすることによって、基質蓄積の問題を回避する。故に、本開示のプロセスは、本明細書に記載の共培養システムの恩恵により、供給原料中に存在する全ての炭素源の効率的な使用を可能にする。

本開示の一実施形態では、発酵組成物中の、よって該プロセスの終わりのグルコース濃度は、２０ｇ／ｌ以下、例えば１５ｇ／Ｌ以下、例えば１０ｇ／Ｌ以下、例えば５ｇ／Ｌ以下、例えば１ｇ／Ｌ以下である。

本開示の一実施形態では、発酵組成物中のフルクトース濃度は、２０ｇ／ｌ以下、例えば１５ｇ／Ｌ以下、例えば１０ｇ／Ｌ以下、例えば５ｇ／Ｌ以下、例えば１ｇ／Ｌ以下である。

本開示の一実施形態では、発酵組成物中のフルクトース及びグルコースの合わせた濃度（それらの濃度の合計）は、２０ｇ／ｌ以下、例えば１５ｇ／Ｌ以下、例えば１０ｇ／Ｌ以下、例えば５ｇ／Ｌ以下、例えば１ｇ／Ｌ以下である。

本開示の一実施形態では、グルコース及びフルクトースは、微生物細胞のための唯一の炭素源である。

本開示のプロセスに好適な供給原料は、糖蜜及び他のスクロースに富む原材料等の、ある特定の原材料を加水分解することによって得ることができる。故に、本開示の一実施形態では、該プロセスは、原材料が処理、通常は加水分解されて供給原料となる、前処理ステップを含む。糖蜜及び他のスクロースに富む原材料等の原材料を加水分解するための方法は、当該技術分野で既知である。

本開示の一実施形態では、前処理ステップにおける原材料の加水分解は、熱酸性加水分解または生物学的加水分解である。供給原料の特性は、原材料の加水分解に使用される条件に応じて様々であり得る。例えば、熱化学的加水分解が使用される場合、より高い温度及びより長い加水分解時間が、フルクトースの一部をレブリン酸、ギ酸、酢酸、及びＨＭＦにさらに変換し得る。レブリン酸は、共重合体生産、例えば、ＰＨＢＶＶの生産につながり得る。スクロースの生物学的加水分解の場合、特定の酵素が反応を触媒し、したがって、加水分解されたスクロースは、等モル比の単糖（グルコース及びフルクトース）を含むか、またはそれからなる。

本開示の一実施形態では、前処理ステップにおける原材料の加水分解は、生物学的加水分解であり、酵素ベータ－フルクトフラノシダーゼ等の酵素、細胞壁に酵素ベータ－フルクトフラノシダーゼを含む休止したＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ細胞等の活性なまたは休止した細菌または酵母細胞を利用する。

本開示の一実施形態では、原材料は、スクロース、ならびにグルコース、フルクトース、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、エタノール、メタノール、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、及び３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される１つまたは複数の炭素源を含む。

本開示の一実施形態では、グルコース、フルクトース、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、エタノール、メタノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、ならびに３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される１つまたは複数の炭素源は、前処理ステップの後またはその最中に原材料に添加される。

本開示の一実施形態では、発酵ステップｃ）の温度は、２５℃～３５℃、例えば２７℃～３３℃、例えば２９℃～３１℃、例えば約３０℃である。

本開示の一実施形態では、発酵ステップｃ）のｐＨは、ｐＨ６～ｐＨ９、例えばｐＨ６．５～８．５、例えばｐＨ６．７～８．２である。

本開示の一実施形態では、ステップｃ）における発酵のための総時間は、３６時間～９６時間、例えば３６時間～８４時間、例えば４８時間～８４時間、例えば３６時間～６８時間、例えば４８時間～６８時間、例えば４８時間～７２時間、例えば約６２時間である。総発酵時間は、第１段階及び第２段階で分割されてもよく、ここで、第１段階は、供給原料及び培養培地（この培養培地は、窒素源を含む）の供給を含み、第２段階は、供給原料及び窒素不足培養培地の供給を含む。本開示の一部の実施形態では、供給原料及び培養培地（この培養培地は、窒素源を含む）の供給は、全発酵時間にわたって起こる。

本開示の一実施形態では、ステップｃ）での発酵のための溶存酸素は、０ｖ／ｖ％～６０ｖ／ｖ％の飽和度、例えば５ｖ／ｖ％～６０ｖ／ｖ％の飽和度、例えば１０ｖ／ｖ％～６０ｖ／ｖ％、例えば１０ｖ／ｖ％～４０ｖ／ｖ％、例えば１０ｖ／ｖ％～３０ｖ／ｖ％、例えば約２０ｖ／ｖ％の飽和度である。

発酵中に溶存酸素濃度を制御するために、圧縮空気が供給されてもよい。よって、本開示の一実施形態では、発酵ステップｃ）は、０．１～２．０ｖｖｍ、例えば０．５～２．０ｖｖｍ（体積／体積／分）、例えば０．５～１．０ｖｖｍの圧縮空気及び／または酸素供給を含む。

本開示の一実施形態では、発酵ステップｃ）は、機械的撹拌を含む。これは、ある特定の溶存酸素濃度を維持すること、ならびに発酵組成物内の細胞、基質、酸素、及び他の栄養素の均一な分布を維持することの両方に役立つ。

本開示の一実施形態では、ステップａ）は、供給原料を滅菌するステップをさらに含む。例えば、滅菌は、高圧蒸気殺菌、低温殺菌、高圧殺菌、電離放射線、または紫外線によって実施されてもよい。

本開示の一実施形態では、本明細書に開示されるプロセスによって得られるピルビン酸由来生成物は、単量体ヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、及び／またはポリチオエステル（ＰＴＥ）共重合体である。

本開示の一実施形態では、該プロセスは、単量体ヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリチオエステル（ＰＴＥ）共重合体、及び／または単細胞タンパク質材料を回収するステップｄ）をさらに含む。

本開示の一実施形態では、ステップｄ）におけるポリヒドロキシアルカノエート及び／またはポリチオエステル共重合体の回収は、Ｂａｃｉｌｌｕｓｐｕｍｉｌｕｓ種由来の細菌細胞によって発酵組成物中の微生物細胞を溶解させること、遠心分離及び／または濾過を含む。特に、ＷＯ２０１６／０８５３９６に詳述されるように、Ｂａｃｉｌｌｕｓｐｕｍｉｌｕｓ種由来の細菌細胞の一助によりポリヒドロキシアルカノエート及び／またはポリチオエステル共重合体を回収することが有利であり、これは、この方法が無溶媒で費用対効果が高く、天然顆粒形態でのポリヒドロキシアルカノエート及び／またはポリチオエステルの回収を可能にするためである。この抽出方法は、非ＰＨＡバイオマスを、単細胞タンパク質（ＳＣＰ）加水分解物として使用され得る加水分解されたバイオマスに変換する。よって、同じプロセスから２つ以上の生成物を回収し、本開示において本明細書に記載されるような種々の応用に使用することができる。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ－３－ヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ）、ポリヒドロキシヘキサノエート（ＰＨＨ）及び／またはポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）及び／またはポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート－ｃｏ－４－ヒドロキシバレレート）（Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ－ｃｏ－４ＨＶ））、またはそれらの組み合わせを含むか、またはそれからなる。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ－３－ヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）を含む。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ）を含む。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ）共重合体を含む。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリヒドロキシヘキサノエート（ＰＨＨｘ）を含む。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリヒドロキシヘキサノエート（ＰＨＨｘ）共重合体を含む。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）を含む。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート－ｃｏ－４－ヒドロキシバレレート）（Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ－ｃｏ－４ＨＶ））を含む。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ－３－ヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）からなる。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ）からなる。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリヒドロキシヘキサノエート（ＰＨＨ）からなる。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）からなる。

本開示の一実施形態では、発酵組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された該ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート－ｃｏ－４－ヒドロキシバレレート）（Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ－ｃｏ－４ＨＶ））からなる。

本開示の一実施形態では、生産されたポリヒドロキシアルカノエートは、少なくとも１００ｋＤａ、例えば１００ｋＤａ～２０００ｋＤａ、例えば２００ｋＤａ～２０００ｋＤａ、例えば３００ｋＤａ～２０００ｋＤａ、例えば４００ｋＤａ～１５００ｋＤａ、例えば５００ｋＤａ～１０００ｋＤａ、例えば８００ｋＤａ～２０００ｋＤａ、例えば５００ｋＤａ～１５００ｋＤａの平均分子量を有する。

本開示の一実施形態では、生産されたポリヒドロキシアルカノエートは、３～６炭素の平均鎖長、例えば４～５炭素の平均鎖長、例えば３炭素の平均鎖長、例えば４炭素の平均鎖長、例えば５炭素の平均鎖長、例えば６炭素の平均鎖長を有する。

本開示の一実施形態では、生産されたポリヒドロキシアルカノエートは、５ｍｏｌ％～４０ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～３５ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～３０ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～２５ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～１５ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～１０ｍｏｌ％、例えば１０ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば１５ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば１０ｍｏｌ％～３０ｍｏｌ％、例えば２０ｍｏｌ％～４０ｍｏｌ％、例えば１５ｍｏｌ％～３５ｍｏｌ％、例えば１０ｍｏｌ％～２５ｍｏｌ％の３－ヒドロキシバレレートの含量を有するポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）の共重合体である。

本開示の一実施形態では、生産されたポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）の同種重合体、及び５ｍｏｌ％～４０ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～３５ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～３０ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～２５ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～１５ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～１０ｍｏｌ％、例えば１０ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば１５ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば１０ｍｏｌ％～３０ｍｏｌ％、例えば２０ｍｏｌ％～４０ｍｏｌ％、例えば１５ｍｏｌ％～３５ｍｏｌ％、例えば１０ｍｏｌ％～２５ｍｏｌ％の３－ヒドロキシバレレートの含量を有するポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）の共重合体である。

本開示の一実施形態では、ポリヒドロキシアルカノエートは、そのままの分子量及び結晶化度を有する天然ポリヒドロキシアルカノエート顆粒である。

本開示の一実施形態では、本明細書に開示される共培養システムを使用することを含む、本明細書に開示されるプロセスは、同じ培養条件が使用される限り、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株の単一培養物と比較してより高いタイターでのポリヒドロキシアルカノエートの生産を可能にする。

本開示の一実施形態では、生産されたポリヒドロキシアルカノエートのタイターは、少なくとも３ｇ／Ｌ、例えば少なくとも８ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１０ｇ／Ｌ、１５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも２０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも２５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも３０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも３５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも４０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも４５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも５０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも５５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも６０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも６５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも７０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも７３ｇ／Ｌ、例えば少なくとも７５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも８０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも８５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも９０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも９１ｇ／Ｌ、例えば少なくとも９５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１００ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１１０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１２５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１３５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１５０ｇ／Ｌである。

本開示の一実施形態では、生産されたポリヒドロキシアルカノエートは、細胞乾燥重量の少なくとも５０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも５５ｗ／ｗ％、例えば少なくとも６０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも６５ｗ／ｗ％、例えば少なくとも７０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも７５ｗ／ｗ％、例えば少なくとも８０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも８５ｗ／ｗ％、例えば少なくとも９０ｗ／ｗ％を構成する。

本開示の一実施形態では、ポリヒドロキシアルカノエートを処理するステップをさらに含む、本明細書に開示されるプロセス。例えば、ポリ－３－ヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ）、ポリヒドロキシヘキサノエート（ＰＨＨ）及び／またはポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）及び／またはポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート－ｃｏ－４－ヒドロキシバレレート）（Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ－ｃｏ－４ＨＶ））、またはそれらの組み合わせ。例えば、ポリヒドロキシアルカノエートを使用して、包装、塗工剤、織物、家具、及びその他における使用に向けた重合体樹脂、ラテックス、及び／またはフィルム材料を作製することができる。

本開示の一実施形態では、ピルビン酸由来生成物は、ブタノール、イソブタノール、３－メチル－１－ブタノール、及びイソプロパノールからなる群から選択されるバイオ燃料である。

本開示の一実施形態では、本明細書に開示されるプロセスは、ブタノール、イソブタノール、３－メチル－１－ブタノール、及び／またはイソプロパノールを回収するステップｄ）をさらに含む。

本開示の一実施形態では、本明細書に開示されるプロセスの生成物は、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒの単細胞タンパク質材料である。

よって、本開示の一実施形態では、本明細書に開示されるプロセスは、Ｂａｃｉｌｌｕｓｐｕｍｉｌｕｓ種由来の細菌細胞を使用することによって、ステップｄ）において発酵組成物から単細胞タンパク質材料を回収することを含む。この回収方法は、Ｉｂｒａｈｉｍｅｔａｌ．，２０２０，ＷＯ２０１６／０８５３９６に開示される。

本開示の一実施形態では、回収された単細胞タンパク質材料は、動物用の飼料もしくは食物において、及び／または化粧品及び／またはパーソナルケア製品用の成分として使用される。

実施例１－スクロースに富む基質のその単糖への加水分解
材料及び方法
テンサイ産業からのスクロースに富む３つの異なる基質である、糖蜜、濃厚汁、及び結晶性スクロース（それぞれ４５～４９、７０～７５、及び９９～１００ｗ／ｖ％のスクロース含量）を使用した。基質は以下の条件で加水分解した：ｐＨ２．６～３．０及び管理温度１２１℃で４０、６０、または８０分間の期間にわたる熱酸性加水分解。糖蜜及び濃厚汁の基質調製物は、それらの元々の濃度（１００ｗ／ｖ％）で加水分解した。結晶性スクロースは、水中７０ｗ／ｖ％の濃度で加水分解した。

酵素加水分解（インベルターゼ、ＥＣ３．２．１．２６）等の他のスクロース加水分解方法を使用することができ、または代替的な生物ベースの方法として活性なもしくは休止した細菌もしくは酵母細胞におけるインベルターゼを使用することができる。

糖の分析は、５０℃で動作させたＢｉｏ－ＲａｄＡｍｉｎｅｘＨＰＸ－８７Ｈカラムからなる高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）システム（ＡｇｉｌｅｎｔＨＰＬＣ１２６０ＩｎｆｉｎｉｔｙＩＩＱｕａｔｅｒｎａｒｙＳｙｓｔｅｍ）を使用し、移動相として５ｍＭの硫酸を０．５ｍＬ／分の流量で使用して行った。このシステムは、屈折率検出器（ＲＩＤ）を装備していた。定量分析は、規定濃度の分析グレードのスクロース（ＡＣＲＯＳＯｒｇａｎｉｃｓ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）、フルクトース（ＡｌｆａＡｅｓａｒ）、及びグルコース（ＶＷＲＣｈｅｍｉｃａｌｓ）の標準液に照らし合わせて行った。

結果：
最適化された加水分解条件で（最初のｐＨを２．６～２．８に調整して１２１℃で４０分間）、調製溶液（７０ｗ／ｖ％）中のスクロースの、その単糖グルコース及びフルクトースの当量濃度（１：１ｗ／ｗ）に対応する完全な変換が達成された（９７～１００ｗ／ｖ％（ＨＰＬＣ分析））。同じ加水分解方法をスクロースに富む全ての基質（糖蜜及び濃厚汁）に適用した。

実施例２－Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株の単一及び共培養発酵のためのＤＳＭ４２８及びＤＳＭ５４５株の培養及び種菌調製
材料及び方法：
現行の研究に使用した株は、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５及びＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８（旧称Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｅｕｔｒｏｐｈｕｓ、Ｒａｌｓｔｏｎｉａｅｕｔｒｏｐｈａ、及びＷａｕｔｅｒｓｉａｅｕｔｒｏｐｈａ）であった。

２つの株に対して使用した培養条件及び培地は、同時の増殖及び重合体合成を達成するように最適化した。

このプロセスの異なる段階で以下の培地を使用した：

－活性化及び前培養培地（トリプティックソイブロス（ＴＳＢ）、ＯＸＯＩＤＬｔｄ．，Ｅｎｇｌａｎｄ）：この培地は、種培養物の調製に先立って微生物を活性化するためにのみ使用した。Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８株及びＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５株の両方の活性化中に、ＴＳＢに１ｇ／Ｌのグルコースを補充した。プレート中の固体培養物の調製のために寒天（１６ｇ／Ｌ）を添加した。

－種培地（鉱物塩培地、ＭＳＭ－１）：この培地は、フラスコまたはバイオリアクタのいずれにおいても生産培地中で最適に増殖することができるであろう各株の適切な種菌を達成するように、フラスコ中で両方の株を個々に培養するために使用した。
ＭＳＭ－１は、グラム／リットル単位で以下の成分を含有する：Ｎａ_２ＨＰＯ_４．１２Ｈ_２Ｏ、９；ＫＨ_２ＰＯ_４、１．５；ＮＨ_４Ｃｌ、１．０（主な窒素源として）；ＭｇＳＯ_４．７Ｈ_２Ｏ、０．２；ＮＨ_４Ｆｅ（ＩＩＩ）－クエン酸、０．００１２；ＣａＣｌ_２．２Ｈ_２Ｏ、０．０２。ＭＳＭ－１に、グラム／リットル単位で以下の成分を含有する１ｍＬの微量元素溶液－１（ＴＥＳ－１）を補充した：ＥＤＴＡ、５０．０；ＦｅＣｌ_３、８．３；ＺｎＣｌ_２、０．８４；ＣｕＣｌ_２．２Ｈ_２Ｏ、０．１３；ＣｏＣｌ_２．６Ｈ_２Ｏ、０．１；ＭｎＣｌ_２．６Ｈ_２Ｏ、０．０１６；及びＨ_３ＢＯ_３、０．１。滅菌後、単糖、すなわちＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８に対してはフルクトース、及びＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５に対してはグルコースを別個に添加した。滅菌後、培養物のｐＨを無菌的に調整した（Ｓｃｈｌｅｇｅｌｅｔａｌ．，１９６１、ＩｂｒａｈｉｍａｎｄＳｔｅｉｎｂｕｃｈｅｌ，２００９）。

－生産培地（ＭＳＭ－２）（Ｍｏｚｕｍｄｅｒｅｔａｌ．２０１４）：この培地は、単一培養システムまたは共培養システムのいずれかにおける２つの株による増殖及び重合体合成のために使用した。ＭＳＭ－２は、グラム／リットル単位で以下の成分を含有する：クエン酸、１．８７；ＫＨ_２ＰＯ_４、１３．３；（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４、４．０（窒素源として）；ＭｇＳＯ_４．７Ｈ_２Ｏ、１．２。この成分に、グラム／リットル単位で以下の成分を含有する１０ｍＬの微量元素溶液－２（ＴＥＳ－２）を補充した：Ｈ_３ＢＯ_３、０．０９３；ＦｅＳＯ_４．７Ｈ_２Ｏ、１０；ＺｎＳＯ_４．７Ｈ_２Ｏ、２．２５；ＭｎＳＯ_４．７Ｈ_２Ｏ、０．５；（ＮＨ_４）_６Ｍｏ_７Ｏ_２４、０．１；ＣａＣｌ_２．２Ｈ_２Ｏ、０．２；ＣｕＳＯ_４．５Ｈ_２Ｏ、１．０。微量元素溶液はまた、１０ｍｌ／Ｌの濃ＨＣｌ（３７％）も含有していた。糖基質または加水分解されたスクロースに富む基質（実施例１に記載されるように調製した）を滅菌後、別個に添加した。滅菌後、培養物のｐＨを無菌的に調整した。

－共培養種菌（種）の調製：種培地への接種に先立ち、両方の株をプレート中の固体ＴＳＢ上で２０～２４時間、個々に活性化した。その後、活性化された各株のプレートからの単一のコロニーを別個に使用して、各株につき１つのフラスコで、１ｇ／Ｌグルコースを含有する２つのＴＳＢ前培養フラスコに接種した。ＴＳＢ前培養物を２４時間増殖させた後、両方の株によって各株の比較的類似の光学密度が達成された（ＯＤ_６００１２～１６）。ＴＳＢ前培養物からの５％（ｖ／ｖ）の種菌を使用して、個々の基質を補充したそれぞれ５０または２００ｍｌの種培地ＭＳＭ－１を含む２５０ｍＬまたは１Ｌエルレンマイヤーフラスコの中に２つの株の種培養物（ＭＳＭ－１）を個々に接種した。１８０ｒｐｍで撹拌しながら３０℃で２４～２６時間インキュベートした後、野生型Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８及びＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の両方の増殖は、類似の光学密度（ＯＤ_６００１２～１６）に達した。

この最適化された種菌を個々にまたは一緒に使用して、野生型株及び変異株の増殖を個々にまたは共培養モードで試験した。一方の糖もしくは両方の純粋な糖、またはスクロースに富む基質の加水分解生成物を補充したＭＳＭ－２を含む振とうフラスコ中で培養を行った。フラスコ中で試験した回分培養モードにおいて、単一培養システム及び共培養システムの両方によって同等のＯ．Ｄ．、ＣＤＷ、及びＰＨＡ含量が達成された（データは図示せず）。

微生物細胞中のポリヒドロキシアルカノエート含量をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）によって分析した：
乾燥細胞をクロロホルム及び酸性メタノール（１５％Ｈ_２ＳＯ_４）中、１００℃で３～４時間、メタノリシス条件に供した。分離したクロロホルム相をＧＣ分析に供して、純粋なＰＨＡ標準物と照らし合わせてＰＨＡ含量を定量的に測定した。

ＧＣ条件：使用したシステムは、ＺｅｂｒｏｎＺＢ－５ＨＴＩｎｆｅｒｎｏカラム（１５ｍ×０．３２ｍｍ×０．１ｕｍ）及び３８０℃で動作させたＦＩＤ検出器を装備したＡｇｉｌｅｎｔ７８９０Ｂであった。キャリアガスとして水素を使用した。オーブン温度は、７０℃から３５０℃まで増加（１０℃／分）するようプログラムした。

結論：
最適化された種菌調製物は、両方の株の類似の細胞密度を有する活性な種菌を調製するのに役立った。２つの株間の種菌比及び／または共培養の時間（第２の株または第１の株を生産培養物に加える時間）を変化させることは、糖消費量を最適化するため、ならびにより高い増殖速度及び重合体生産性に達するために役立つ可能性がある。

実施例３－ＰＨＢ生産のためのＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の単一培養による流加発酵
材料及び方法：
使用した株は、Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５であった。ＰＨＡ生産は、定置滅菌発酵槽ＢｉｏｓｔａｔＣ７－Ｌで実施した。培養は、実施例２に記載されるように調製した生産培地ＭＳＭ－２中で行った。最初の発酵体積は４Ｌであった。培養温度は３０℃で、ｐＨはＮａＯＨ（３Ｍ）またはＨＣｌ（３Ｎ）によって６．８～７．５で制御した。水酸化アンモニウム（ＮＨ_４ＯＨ、１２．５ｖ／ｖ％）をｐＨ制御に、及び高細胞密度の増殖を支持するための第１段階の流加発酵プロセス中の窒素供給として使用した。接種から３６～３８時間後、ＰＨＡ生合成段階を誘発するためにアンモニウムを水酸化ナトリウムに切り替えることによって窒素制限条件を適用した。溶存酸素（ｄＯ_２）は、０．５～２．０（ｖｖｍ）の圧縮空気の供給を使用して、４００～９００ｒｐｍで撹拌しながら２０％（ｖ／ｖ）の飽和度で制御した。供給溶液は、実施例１に記載されるように調製した７０ｗ／ｖ％の加水分解されたスクロースであった。接種から２４時間後、窒素制限条件を適用した。

結果：
グルコース利用株Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５を単一培養物として個々に培養し、加水分解されたスクロース溶液を供給した。この実施例では、ＰＨＡ産業において通常は高細胞密度の増殖及び重合体蓄積に達するための好ましい培養モードである流加発酵中に、グルコース利用変異体がスクロースを構成する単糖であるグルコース及びフルクトースの両方を完全に消費する能力の報告される欠如を調査した。培養物に、加水分解されたスクロース溶液（７０ｗ／ｖ％）を供給した。図１は、ＤＳＭ５４５株が、供給中に少なくともある程度、グルコース及びフルクトースの両方の糖を利用することができたことを示す。７０ｇ／Ｌの比較的高い細胞密度、及び５９ｗ／ｗ％のＰＨＢ含量に達することが可能である。しかしながら、初期静止期（これはＰＨＡ生合成期に対応する）中にフルクトースが蓄積し、これは、高細胞密度の増殖及び重合体生合成期中にＤＳＭ５４５株がフルクトースよりもグルコースを好むことを意味する。フルクトースの蓄積は、採取の２時間前に（５１時間で）供給を停止した場合であっても起こった。グルコース及びフルクトースの両方の糖の存在下で培養された場合のこの株について、類似の結果が以前に報告されている（Ｄａｌｓａｓｓｏｅｔａｌ．２０１９）。Ｒａｂｅｒｇら（２０１１）によって行われたプロテオーム研究もまた、グルコースが変異株によるＰＨＡ生合成を、フルクトースにより支持され得るよりも大きく支持し得ることを証明している。

結論：
ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５は、ＰＨＡの生合成中に、また高細胞密度の増殖に対してもフルクトースよりもグルコースを使用することを好む。

実施例４－加水分解されたスクロースからのＰＨＢ生産のためのＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８及びＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の共培養による流加発酵
材料及び方法：
加水分解されたスクロースからのＰＨＢ生産のための共培養システムは、Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＨ１６（ＤＳＭ４２８）及びＣ．ｎｅｃａｔｏｒＨ１Ｇ^＋３（ＤＳＭ５４５）の２つの株によって行った。ＰＨＢの発酵性生産は、ガラス製発酵槽ＡｐｐｌｉｋｏｎＢｉｏＢｕｎｄｌｅ７－Ｌで実施した。発酵は最初の体積として３ＬのＭＳＭ－２で開始し、温度は３０℃で、ｐＨは６．８～７．５で制御した。溶存酸素（ｄＯ_２）は、０．５～１．０（ｖｖｍ）の圧縮空気の供給を使用して、４００～９００ｒｐｍで撹拌しながら２０％の飽和度で制御した。初期対数期にて、実施例１に記載されるように調製した加水分解されたスクロース溶液（７０ｗ／ｖ％）を使用して連続供給を開始した。細胞増殖ならびにＰＨＡ合成及び糖消費量は、それぞれ実施例１及び実施例２に説明されるように分析した）。

結果：
高い細胞密度及び重合体含量に達するための供給を継続しながらフルクトース及びグルコースの両方の糖の完全な消費を達成するように、野生型Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＨ１６ＤＳＭ４２８及びそのグルコース利用変異体Ｈ１Ｇ^＋３ＤＳＭ５４５の共培養物を設計した。

２つの糖は、主として２つの株間の増殖速度の差異のため、発酵の始めには異なって消費された。それにもかかわらず、共培養は、発酵の終わりまでには両方の糖を同時に消費することができた。フルクトースの蓄積は、発酵の終わりである６７時間まで検出されなかった（実施例３、図１と比較して）。発酵中にフルクトースを上回るグルコースの残留濃度の若干の増加が観察され（図２）、これは、両方の株が連続的に供給された糖混合物からのフルクトースを利用することができた一方で、グルコースがこれらの株のうちの一方によってのみ利用可能であったという事実に起因する可能性がある。加水分解されたスクロースの最適化された連続供給によって、より高い細胞密度（ＣＤＷ）及びＰＨＢ含量に達した（それぞれ９１ｇ／Ｌ及び７８ｗ／ｗ％）。

結論：
共培養システムは、両方の糖の完全な消費を達成するのに役立ち得、延長流加発酵によってより高細胞密度の増殖及びより高い重合体生産性を達成することを可能にし得る。

実施例５－ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の単一培養による流加発酵－加水分解されたスクロースからのＰＨＢＶ生産
材料及び方法：
単一培養は、Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＨ１Ｇ^＋３ＤＳＭ５４５株により操作した。培養条件及び供給体制は、実施例４に記載されるようにガラス製発酵槽ＡｐｐｌｉｋｏｎＢｉｏＢｕｎｄｌｅ７－Ｌで実施したが、ＰＨＡ共重合体であるポリ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ）（ＰＨＢＶ）の生産のための補助基質としてプロピオン酸ナトリウムを使用した。ＰＨＡ生合成期の始めにプロピオン酸塩を加水分解されたスクロース供給溶液に補充した（２８０ｇのプロピオン酸ナトリウム）。

結果：
ＤＳＭ５４５株の単一培養による共重合体生産（ＰＨＢＶ）に関しても、糖消費量を高細胞密度の発酵中に調査した。

図３に示されるように、単一培養物は、４８時間以内で高細胞密度を達成し（５３ｇ／Ｌ、ＣＤＷ）、その後は６８時間までの長期間供給にもかかわらず、細胞乾燥重量の増加を何ら検出することができなかった。この制限された増殖は、フルクトースの蓄積及び／または補助基質の阻害作用に起因する可能性がある。

実施例６－加水分解されたスクロースからのＰＨＢＶ生産のためのＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＨ１６ＤＳＭ４２８及びＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の共培養による流加発酵
材料及び方法：
生産に関して、共培養システムにおける共重合体ＰＨＢＶの場合、Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８及びＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の２つの株をまた一緒に培養した。共培養物の流加発酵は、ガラス製発酵槽ＡｐｐｌｉｋｏｎＢｉｏＢｕｎｄｌｅ７－Ｌで行った。培養条件及び供給体制は、実施例５に説明されるように設置した。

結果：
この実施例では、共培養システムを、実施例５における単一培養システムと比較した共重合体ＰＨＢＶの生産に関しても調査した。図４に示されるように、共培養システムは、プロピオン酸塩（２８０ｇのプロピオン酸ナトリウム）を補充した加水分解されたスクロース溶液を継続的に供給した６６時間の長期発酵中に、細胞密度の継続的な増加を達成した（７３ｇ／Ｌ、ＣＤＷ）。

結論：
共培養システムは、ＰＨＡ共重合体であるＰＨＢＶの生産に関しても、単一培養システムに勝る良好な増殖を示した。

一般的結論：
Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８株及びそのグルコース利用ＵＶ変異体Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５の共培養システムは、連続供給にわたって加水分解されたスクロース基質からの２つの単糖の類似の消費速度の維持に成功し、グルコース利用株の単一培養システムと比較してより高い細胞密度及びＰＨＡ重合体生産性を達成した。表１にあるデータは、ＰＨＢ及びＰＨＢＶの発酵性生産に関する全ての提示した実施例の改善された糖消費量、ＣＤＷ、及びＰＨＡ含量を要約する。

実施例７．共培養細胞からのＰＨＡの生物抽出
材料及び方法：
ＰＨＡの生物抽出は、ＡｐｐｌｉｋｏｎＢｉｏＢｕｎｄｌｅ３－Ｌにおいて１Ｌの基礎培地（Ｉｂｒａｈｉｍｅｔａｌ．，２０２０）（ＷＯ２０１６／０８５３９６）中で高圧蒸気殺菌した、４０～５０ｇの乾燥重量に相当する実施例４のＰＨＡ共培養発酵からの湿潤細胞の一部分を使用して研究した。高圧蒸気殺菌後、培養物に５０ｍＬの十分に増殖したＢ．ｐｕｍｉｌｕｓＦＨ９種菌を接種した（１６～２４時間）。発酵は、３７℃の制御温度で操作した。溶存酸素濃度は、空気（０．１～０．５ｖｖｍ）を供給し、撹拌を制御する（４００～８００ｒｐｍ）ことによって５～２０％の飽和度に維持した。培養物のｐＨは、ＮａＯＨまたはＨＣｌ（３Ｎ）の添加によってｐＨ７．０～８．０で制御した。遠心分離及び水洗によって白色のＰＨＡ顆粒が回収された（Ｉｂｒａｈｉｍｅｔａｌ．，２０２０，ＷＯ２０１６／０８５３９６）。

結果：
この実施例では、生物ベースの抽出方法を使用して、Ｃ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８株及びＣ．ｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５株の共培養システムによって合成された細胞内ＰＨＡ顆粒を抽出し、回収した。特許権を付与されたプロセス（Ｉｂｒａｈｉｍｅｔａｌ．，２０２０，ＷＯ２０１６／０８５３９６）を使用して、溶解細菌株Ｂ．ｐｕｍｉｌｕｓＦＨ９を増殖させる作用によって共培養細胞の非ＰＨＡバイオマスを加水分解した。湿潤した共培養細胞を唯一の炭素及び窒素源として使用して、桿菌細胞が増殖して、その細胞溶解酵素／因子を生産するよう促し、この細胞溶解酵素／因子によりＰＨＡバイオマスをタンパク質（ＳＣＰ）に富む細胞加水分解物に変換させると共に、遠心分離及び水洗ステップによって容易に回収されるＰＨＡ顆粒を放出させた。

結論：
生産微生物細胞からのＰＨＡの回収及び単離のための方法としての生物抽出は、Ｒ．ｅｕｔｒｏｐｈａの共培養システムからＰＨＡ顆粒を抽出することが証明された。その上、タンパク質（単細胞タンパク質、ＳＣＰ）に富む加水分解物もまた生産される。

参考文献
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条項
１．単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のための共培養システムであって、前記共培養システムが、微生物成分及び基質を含み、
前記微生物成分が、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞を含むか、またはそれからなり、
前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、
前記基質が、少なくとも第１の炭素源及び第２の炭素源を含み、前記第１の炭素源が前記第２の炭素源とは異なり、
前記第１の微生物細胞が、前記第１の炭素源を代謝することができ、
前記第２の微生物細胞が、前記第２の炭素源を代謝することができる、前記共培養システム。

２．前記ピルビン酸由来生成物が、アルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の増殖関連代謝産物等の一次代謝産物、及び／または
同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、及び／または単量体ヒドロキシアルカノエート等の二次代謝産物である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

３．前記第１の炭素源及び前記第２の炭素源が、グルコース、フルクトース、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、エタノール、メタノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、ならびに３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

４．前記第２の微生物細胞が、前記第１の微生物細胞の変異体である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

５．前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が各々、複数の微生物細胞である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

６．前記微生物成分が、前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞からなる、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

７．前記第１の微生物細胞が、前記第２の炭素源を代謝することができない、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

８．前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）生産微生物細胞である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

９．前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が、中温菌である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１０．前記第１の炭素源がフルクトースであり、及び／または前記第２の炭素源がグルコースである、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１１．前記第１の微生物細胞が、グルコースを代謝することができない、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１２．前記第２の微生物細胞が、グルコースを代謝することができる、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１３．前記第１の微生物細胞が、フルクトースを代謝することができる、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１４．前記第１の微生物細胞が、フルクトースを単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物に変換することができる、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１５．前記第１の微生物細胞が、グルコースを単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物に変換することができない、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１６．前記第２の微生物細胞が、グルコースを単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物に変換することができる、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１７．前記第２の微生物細胞が、前記第１の微生物細胞と比較して、フルクトースを単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物に変換する能力が低減されている、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１８．前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が、ピルビン酸を単重合ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、共重合ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、共重合ポリチオエステル（ＰＴＥ）、及び／または（Ｒ）－ヒドロキシアルカノエート単量体に変換することができる、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

１９．前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が、ピルビン酸を中鎖長ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）、ポリ（２－ヒドロキシアルカノエート）、ポリ（４－ヒドロキシアルカノエート）、シアノフィシン、２－メチルクエン酸、ブタノール、イソブタノール、イソプロパノール、ポリヒドロキシアルカノエートのメチルエステル、メチルケトン、またはそれらの組み合わせに変換することができる、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２０．前記第１の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２１．前記第２の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２２．前記第１の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり、前記第２の微生物細胞が、グルコースを代謝することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２３．前記第１の微生物細胞が、唯一の炭素源としてフルクトースを使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株であり、前記第２の微生物細胞が、唯一の炭素源として脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２４．前記第１の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり、前記第２の微生物細胞が、唯一の炭素源として脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２５．前記第１の微生物細胞が、唯一の炭素源として脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株であり、及び／または前記第２の微生物細胞が、唯一の炭素源としてグルコースを使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２６．前記第１の微生物細胞が、唯一の炭素源として脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株であり、及び／または前記第２の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２７．前記第１の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり、前記第２の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５である、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２８．前記共培養システムが、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）の生産のためのものである、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

２９．前記共培養システムが、バイオ燃料の生産のためのものである、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

３０．前記共培養システムが、単細胞タンパク質材料の生産のためのものである、先行条項のいずれか１項に記載の共培養システム。

３１．単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のためのプロセスであって、前記プロセスが、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）条項１～３０のいずれか１項に記載の共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）前記供給原料を前記共培養システムの前記微生物成分と接触させ、それによって前記供給原料を発酵させて、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物を含む発酵組成物を得ることと、を含む、前記プロセス。

３２．前記ピルビン酸由来生成物が、
アルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の増殖関連代謝産物等の一次代謝産物、及び／または
同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、及び／またはシアノフィシン等の二次代謝産物であり、
前記単細胞タンパク質材料が、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ細胞のバイオマス及び／または加水分解されたバイオマスである、条項３１に記載のプロセス。

３３．前記供給原料が、グルコース、フルクトース、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、合成ガス、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、エタノール、メタノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、ならびに３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される１つまたは複数の炭素源を含む、条項３１及び３２のいずれか１項に記載のプロセス。

３４．前記供給原料が、グルコース及びフルクトースを含む、条項３１及び３３のいずれか１項に記載のプロセス。

３５．前記供給原料が、加水分解されたスクロースを含むか、またはそれからなる、条項３１～３４のいずれか１項に記載のプロセス。

３６．前記供給原料が、加水分解されたスクロース、及び／またはグルコース、フルクトース、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、エタノール、メタノール、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、及び３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される１つもしくは複数の炭素源を含むか、またはそれからなる、条項３１～３５のいずれか１項に記載のプロセス。

３７．スクロースを含む原材料を加水分解して前記供給原料を得ることを含む、前処理ステップをさらに含む、条項３１～３６のいずれか１項に記載のプロセス。

３８．前記原材料が、４０ｗ／ｖ％以上、例えば５０ｗ／ｖ％以上、または例えば６０ｗ／ｖ％以上、例えば７０ｗ／ｖ％以上、例えば約７０ｗ／ｖ％の濃度のスクロースを含む、条項３１～３７のいずれか１項に記載のプロセス。

３９．前記原材料が、スクロースに富む材料等の糖蜜を含むか、またはそれからなり、前記原材料が、サトウキビ及び／またはテンサイに由来する、条項３１～３８のいずれか１項に記載のプロセス。

４０．前記供給原料が、２０ｗ／ｖ％以上、例えば２５ｗ／ｖ％以上、または例えば３０ｗ／ｖ％以上、例えば３５ｗ／ｖ％以上、例えば約３５ｗ／ｖ％の濃度のグルコースを含む、条項３１～３９のいずれか１項に記載のプロセス。

４１．前記供給原料が、２０ｗ／ｖ％以上、例えば２５ｗ／ｖ％以上、または例えば３０ｗ／ｖ％以上、例えば３５ｗ／ｖ％以上、例えば約３５ｗ／ｖ％の濃度のフルクトースを含む、条項３１～４０のいずれか１項に記載のプロセス。

４２．グルコース及びフルクトースが、前記供給原料中の有機炭素の少なくとも６０％、例えば少なくとも７０％、例えば少なくとも８０％、例えば少なくとも９０％、例えば少なくとも９５％、例えば約１００％を占める、条項３１～４１のいずれか１項に記載のプロセス。

４３．前記発酵組成物中の前記グルコース濃度が、２０ｇ／ｌ以下、例えば１５ｇ／Ｌ以下、例えば１０ｇ／Ｌ以下、例えば５ｇ／Ｌ以下、例えば１ｇ／Ｌ以下である、条項３１～４２のいずれか１項に記載のプロセス。

４４．前記発酵組成物中の前記フルクトース濃度が、２０ｇ／ｌ以下、例えば１５ｇ／Ｌ以下、例えば１０ｇ／Ｌ以下、例えば５ｇ／Ｌ以下、例えば１ｇ／Ｌ以下である、条項３１～４３のいずれか１項に記載のプロセス。

４５．前記グルコース及び前記フルクトースが、前記微生物細胞のための唯一の炭素源である、条項３１～４４のいずれか１項に記載のプロセス。

４６．前記前処理ステップにおける前記原材料の前記加水分解が、熱酸性加水分解または生物学的加水分解である、条項３１～４５のいずれか１項に記載のプロセス。

４７．前記前処理ステップにおける前記原材料の前記加水分解が、生物学的加水分解であり、前記生物学的加水分解が、酵素ベータ－フルクトフラノシダーゼ等の酵素、または細胞壁に酵素ベータ－フルクトフラノシダーゼを含む休止したＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ細胞等の活性なもしくは休止した細菌もしくは酵母細胞を利用する、条項３１～４６のいずれか１項に記載のプロセス。

４８．グルコース、フルクトース、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、エタノール、メタノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、ならびに３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される１つまたは複数の炭素源が、前記前処理ステップの後またはその最中に前記原材料に添加される、条項３１～４７のいずれか１項に記載のプロセス。

４９．ステップｃ）において、前記共培養システムの前記供給原料及び前記微生物成分がまた、培養培地と接触させられる、条項３１～４８のいずれか１項に記載のプロセス。

５０．前記共培養発酵ステップｃ）の温度が、２５℃～３５℃、例えば２７℃～３３℃、例えば２９℃～３１℃、例えば約３０℃である、条項３１～４９のいずれか１項に記載のプロセス。

５１．前記発酵ステップｃ）のｐＨが、ｐＨ６～ｐＨ９、例えばｐＨ６．５～８．５、例えばｐＨ６．７～８．２である、条項３１～５０のいずれか１項に記載のプロセス。

５２．ステップｃ）での発酵のための時間が、３６時間～９６時間、例えば３６時間～８４時間、例えば４８時間～８４時間、例えば３６時間～６８時間、例えば４８時間～６８時間、例えば４８時間～７２時間、例えば約６２時間である、条項３１～５１のいずれか１項に記載のプロセス。

５３．ステップｃ）での発酵のための溶存酸素が、０％～６０ｖ／ｖ％の飽和度、例えば５ｖ／ｖ％～６０ｖ／ｖ％の飽和度、例えば１０ｖ／ｖ％～６０ｖ／ｖ％、例えば１０ｖ／ｖ％～４０ｖ／ｖ％、例えば１０ｖ／ｖ％～３０ｖ／ｖ％、例えば約２０ｖ／ｖ％の飽和度である、条項３１～５２のいずれか１項に記載のプロセス。

５４．前記発酵ステップｃ）が、０．１～２．０ｖｖｍ、例えば０．５～２．０ｖｖｍ（体積／体積／分）、例えば０．５～１．０ｖｖｍの圧縮空気及び／または酸素供給を含む、条項３１～５３のいずれか１項に記載のプロセス。

５５．前記発酵ステップｃ）が、機械的撹拌を含む、条項３１～５４のいずれか１項に記載のプロセス。

５６．ステップａ）が、前記供給原料を滅菌するステップをさらに含む、条項３１～５５のいずれか１項に記載のプロセス。

５７．前記滅菌が、高圧蒸気殺菌、低温殺菌、高圧殺菌、電離放射線、紫外線、または膜濾過によって実施される、条項５６に記載のプロセス。

５８．前記ピルビン酸由来生成物が、単量体ヒドロキシアルカノエート、同種重合もしくは共重合ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、及び／または共重合ポリチオエステル（ＰＴＥ）である、条項３１～５７のいずれか１項に記載のプロセス。

５９．前記同種重合もしくは前記共重合ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、前記共重合ポリチオエステル（ＰＴＥ）、及び／または前記単細胞タンパク質材料を回収するステップｄ）をさらに含む、条項３１～５８のいずれか１項に記載のプロセス。

６０．ステップｄ）における前記同種重合もしくは前記共重合ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、前記共重合ポリチオエステル（ＰＴＥ）、及び／または前記単細胞タンパク質材料の前記回収が、Ｂａｃｉｌｌｕｓｐｕｍｉｌｕｓ種由来の細菌細胞によって前記発酵組成物中の前記微生物細胞を溶解させること、遠心分離及び／または濾過を含む、条項５９に記載のプロセス。

６１．前記単細胞タンパク質材料を動物用の飼料もしくは食物へと、及び／または化粧品及び／またはパーソナルケア製品用の成分へと処理することをさらに含む、条項６０に記載のプロセス。

６２．前記発酵組成物が、ポリヒドロキシアルカノエートを含み、生産された前記ポリヒドロキシアルカノエートが、ポリ－３－ヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ）、ポリヒドロキシヘキサノエート（ＰＨＨ）及び／またはポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）及び／またはポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート－ｃｏ－４－ヒドロキシバレレート）（Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ－ｃｏ－４ＨＶ））、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート）（ＰＨＢＨｘ、Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＨＨｘ）、ポリチオエステルの共重合体（ｃｏ－ＰＴＥ）、Ｐ（３ＨＢ－ｃｏ－３ＭＰ）、またはそれらの組み合わせを含むか、またはそれからなる、条項３１～６０のいずれか１項に記載のプロセス。

６３．生産された前記ポリヒドロキシアルカノエートが、少なくとも３００ｋＤａ、例えば３００ｋＤａ～２０００ｋＤａ、例えば４００ｋＤａ～１５００ｋＤａ、例えば５００ｋＤａ～１０００ｋＤａ、例えば８００ｋＤａ～２０００ｋＤａの平均分子量を有する、条項３１～６２のいずれか１項に記載のプロセス。

６４．生産された前記ポリヒドロキシアルカノエートが、４～５炭素の平均鎖長を有する、条項３１～６３のいずれか１項に記載のプロセス。

６５．生産された前記ポリヒドロキシアルカノエートが、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）の同種重合体、または５ｍｏｌ％～４０ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～３５ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば１０ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば１５ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％の３－ヒドロキシバレレートの含量を有するポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）である、条項３１～６４のいずれか１項に記載のプロセス。

６６．前記ポリヒドロキシアルカノエートが、ポリヒドロキシアルカノエート顆粒である、条項３１～６５のいずれか１項に記載のプロセス。

６７．生産されたポリヒドロキシアルカノエートのタイターが、少なくとも３ｇ／Ｌ、例えば少なくとも８ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１０ｇ／Ｌ、１５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも２０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも２５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも３０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも５０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも７５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１００ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１２５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１５０ｇ／Ｌである、条項３１～６６のいずれか１項に記載のプロセス。

６８．生産された前記ポリヒドロキシアルカノエートが、細胞乾燥重量の少なくとも５０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも６０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも７０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも８０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも９０ｗ／ｗ％を構成する、条項３１～６７のいずれか１項に記載のプロセス。

６９．前記プロセスが、前記ポリヒドロキシアルカノエートをバイオプラスチック品目または配合物へと処理するステップをさらに含む、条項３１～６８のいずれか１項に記載のプロセス。

７０．前記ピルビン酸由来生成物が、共重合ポリヒドロキシアルカノエートであり、前記供給原料が、加水分解されたスクロース、ならびにプロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、エタノール、メタノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、及び３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される１つまたは複数の炭素源を含む、条項３１～６９のいずれか１項に記載のプロセス。

７１．前記ピルビン酸由来生成物が、ブタノール、イソブタノール、３－メチル－１－ブタノール、及びイソプロパノールからなる群から選択されるバイオ燃料である、条項３１～７０のいずれか１項に記載のプロセス。

７２．前記ブタノール、前記イソブタノール、前記３－メチル－１－ブタノール、及び／または前記イソプロパノールを回収するステップｄ）をさらに含む、条項７１に記載のプロセス。

７３．条項３１～７０のいずれか１項に記載のプロセスによって得られる天然ポリヒドロキシアルカノエート顆粒を含む組成物。

７４．品目または配合物へのバイオプラスチックの製造のための、条項３１～７０のいずれか１項に記載のプロセスによって得られる天然ポリヒドロキシアルカノエート顆粒または条項７３に記載の組成物の使用。

７５．単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のためのシステムであって、
前記システムが、条項３１～７２のいずれか１項に記載のピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の微生物による生産のためのプロセスを実施するように構成された発酵リアクタを含む、前記システム。

７６．前記ピルビン酸由来生成物が、アルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の増殖関連代謝産物等の一次代謝産物、及び／または
同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、及び／またはシアノフィシン等の二次代謝産物であり、
前記単細胞タンパク質材料が、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ細胞のバイオマス及び／または加水分解されたバイオマスである、条項７５に記載のシステム。

７７．単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のためのパーツのキットであって、
前記パーツのキットが、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞及び使用説明書を含むか、またはそれからなり、前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、
前記第１の微生物細胞が、第１の炭素源を代謝することができ、
前記第２の微生物細胞が、第２の炭素源を代謝することができ、前記第１の炭素源が前記第２の炭素源とは異なる、前記パーツのキット。

７８．前記ピルビン酸由来生成物が、アルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の増殖関連代謝産物等の一次代謝産物、及び／または
同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、及び／またはシアノフィシン等の二次代謝産物であり、
前記単細胞タンパク質材料が、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ細胞のバイオマス及び／または加水分解されたバイオマスである、条項７７に記載のパーツのキット。

７９．前記第１の炭素源及び前記第２の炭素源が、グルコース、フルクトース、プロピオン酸、吉草酸、レブリン酸、ギ酸、酪酸、クエン酸、酢酸、ＣＯ_２、合成ガス、短鎖及び／または中鎖脂肪酸、メルカプトアルカノエート、グリセロール、グルコン酸、キシロース、Ｎ－アセチル－ｄ－グルコサミン（ＮＡＧ）、ベンゾエート、フェノール、エタノール、メタノール、３－メルカプトプロピオン酸（３ＭＰ）、３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）、３，３’－チオジプロピオン酸（ＴＤＰ）、３，３’－ジチオジプロピオン酸（ＤＴＤＰ）、ならびに３－メルカプト吉草酸（３ＭＶ）からなる群から選択される異なる有機炭素源である、条項７７及び７８のいずれか１項に記載のパーツのキット。

８０．前記第１の炭素源がフルクトースであり、及び／または前記第２の炭素源がグルコースである、条項７７～７９のいずれか１項に記載のパーツのキット。

８１．前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が各々、複数の微生物細胞である、条項７７～８０のいずれか１項に記載のパーツのキット。

８２．前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）生産微生物細胞である、条項７７～８１のいずれか１項に記載のパーツのキット。

８３．前記第２の微生物細胞が、前記第１の微生物細胞の変異体である、条項７７～８２のいずれか１項に記載のパーツのキット。

８４．前記第１の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり、前記第２の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５である、条項７７～８３のいずれか１項に記載のパーツのキット。

８５．前記微生物細胞の培養に好適である培地成分をさらに含む、条項７７～８４のいずれか１項に記載のキット。

Claims

単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のための共培養システムであって、前記共培養システムが、微生物成分及び基質を含み、
前記微生物成分が、第１の微生物細胞及び第２の微生物細胞を含むか、またはそれからなり、
前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ種の異なる株であり、
前記基質が、少なくとも第１の炭素源及び第２の炭素源を含み、前記第１の炭素源が前記第２の炭素源とは異なり、
前記第１の微生物細胞が、前記第１の炭素源を代謝することができ、
前記第２の微生物細胞が、前記第２の炭素源を代謝することができる、前記共培養システム。
前記ピルビン酸由来生成物が、
アルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の増殖関連代謝産物等の一次代謝産物、及び／または
同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、及び／またはシアノフィシン等の二次代謝産物であり、
前記単細胞タンパク質材料が、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ細胞のバイオマス及び／または加水分解されたバイオマスである、請求項１に記載の共培養システム。
前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が各々、複数の微生物細胞であり、
前記第１の微生物細胞及び前記第２の微生物細胞が、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）生産微生物細胞である、先行請求項のいずれか１項に記載の共培養システム。
前記第１の炭素源がフルクトースであり、及び／または前記第２の炭素源がグルコースであり、
前記第１の微生物細胞が、フルクトースを代謝することができるが、グルコースを代謝することはできず、
前記第２の微生物細胞が、グルコースを代謝することができる、先行請求項のいずれか１項に記載の共培養システム。
前記第１の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり、及び／または前記第２の微生物細胞が、唯一の炭素源として脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株であるか、または
前記第１の微生物細胞が、唯一の炭素源として脂肪酸を使用することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株であり、及び／または前記第２の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５である、先行請求項のいずれか１項に記載の共培養システム。
前記第１の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ４２８であり、及び／または
前記第２の微生物細胞が、ＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒＤＳＭ５４５等の、グルコースを代謝することができるＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ株である、先行請求項のいずれか１項に記載の共培養システム。
単細胞タンパク質材料、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物の生産のためのプロセスであって、前記プロセスが、
ａ）供給原料を用意することと、
ｂ）請求項１～６のいずれか１項に記載の共培養システムの微生物成分を用意することと、
ｃ）前記供給原料を前記共培養システムの前記微生物成分と接触させ、それによって前記供給原料を発酵させて、ピルビン酸及び／またはピルビン酸由来生成物を含む発酵組成物を得ることと、を含む、前記プロセス。
前記ピルビン酸由来生成物が、アルコール、バイオ燃料、及び／またはアミノ酸等の増殖関連代謝産物等の一次代謝産物、及び／または
同種重合及び共重合ポリヒドロキシアルカノエート、共重合ポリチオエステル、単量体ヒドロキシアルカノエート、及び／またはシアノフィシン等の二次代謝産物であり、
前記単細胞タンパク質材料が、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓｎｅｃａｔｏｒ細胞のバイオマス及び／または加水分解されたバイオマスである、請求項７に記載のプロセス。
スクロースを含む原材料を加水分解して前記供給原料を得ることを含む、前処理ステップをさらに含み、
前記原材料が、４０ｗ／ｖ％以上、例えば５０ｗ／ｖ％以上、または例えば６０ｗ／ｖ％以上、例えば７０ｗ／ｖ％以上、例えば約７０ｗ／ｖ％の濃度のスクロースを含む、請求項７～８のいずれか１項に記載のプロセス。
前記供給原料が、２０ｗ／ｖ％以上、例えば２５ｗ／ｖ％以上、または例えば３０ｗ／ｖ％以上、例えば３５ｗ／ｖ％以上、例えば約３５ｗ／ｖ％の濃度のグルコースを含み、
前記供給原料が、２０ｗ／ｖ％以上、例えば２５ｗ／ｖ％以上、または例えば３０ｗ／ｖ％以上、例えば３５ｗ／ｖ％以上、例えば約３５ｗ／ｖ％の濃度のフルクトースを含み、
グルコース及びフルクトースが、前記供給原料中の有機炭素の少なくとも６０％、例えば少なくとも７０％、例えば少なくとも８０％、例えば少なくとも９０％、例えば少なくとも９５％、例えば約１００％を占める、請求項７～９のいずれか１項に記載のプロセス。
前記発酵組成物中の前記グルコース濃度が、２０ｇ／ｌ以下、例えば１５ｇ／Ｌ以下、例えば１０ｇ／Ｌ以下、例えば５ｇ／Ｌ以下、例えば約１ｇ／Ｌ以下であり、
前記発酵組成物中の前記フルクトース濃度が、２０ｇ／ｌ以下、例えば１５ｇ／Ｌ以下、例えば１０ｇ／Ｌ以下、例えば５ｇ／Ｌ以下、例えば１ｇ／Ｌ以下である、請求項７～１０のいずれか１項に記載のプロセス。
前記発酵ステップｃ）の温度が、２５℃～３５℃、例えば２７℃～３３℃、例えば２９℃～３１℃、例えば約３０℃であり、
前記発酵ステップｃ）のｐＨが、ｐＨ６～ｐＨ９、例えばｐＨ６．５～８．５、例えばｐＨ６．７～８．２である、請求項７～１１のいずれか１項に記載のプロセス。
生産された前記ポリヒドロキシアルカノエートが、少なくとも３００ｋＤａ、例えば３００ｋＤａ～２０００ｋＤａ、例えば４００ｋＤａ～１５００ｋＤａ、例えば５００ｋＤａ～１０００ｋＤａ、例えば８００ｋＤａ～２０００ｋＤａの平均分子量を有する、請求項７～１２のいずれか１項に記載のプロセス。
生産された前記ポリヒドロキシアルカノエートが、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）の同種重合体、または５ｍｏｌ％～４０ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～３５ｍｏｌ％、例えば５ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば１０ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％、例えば１５ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％の３－ヒドロキシバレレートの含量を有するポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）の共重合体である、請求項７～１３のいずれか１項に記載のプロセス。
生産されたポリヒドロキシアルカノエートのタイターが、少なくとも３ｇ／Ｌ、例えば少なくとも８ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１０ｇ／Ｌ、１５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも２０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも２５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも３０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも５０ｇ／Ｌ、例えば少なくとも７５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１００ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１２５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１５０ｇ／Ｌであり、
生産された前記ポリヒドロキシアルカノエートが、細胞乾燥重量の少なくとも５０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも６０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも７０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも８０ｗ／ｗ％、例えば少なくとも９０ｗ／ｗ％を構成する、請求項７～１４のいずれか１項に記載のプロセス。