[发明专利]使用毛细管膜生产次级代谢物

权利要求书

1.在限氧或厌氧培养条件下生产次级代谢物的方法，该方法包括：

提供具有第一侧和第二侧并且具有与其第一侧附着的微生物的生物膜的多孔基质，该基质的构造允许次级代谢物通过其中并且防止微生物细胞通过其中；并且

使营养物溶液在限氧或厌氧培养条件下以从其第一侧到达其第二侧的方向流过生物膜和基质，速率足够低以便建立通过生物膜的营养物梯度，其中远离基质的营养物浓度相对较高并且足够高以便支持微生物的初级生长，并且其中接近基质的营养物浓度相对较低并且足够低以使诱导和维持微生物的稳定期且由此导致微生物产生至少一种次级代谢物，通过基质的营养物溶液的流携带所述次级代谢物经过该基质到达其第二侧，在那里可以收集分泌的次级代谢物，而同时来自生物膜的微生物细胞保持在其第一侧上。

2.权利要求1的方法，其中所述的微生物选自梭状芽孢杆菌属(Clostridium sp.)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、弧菌属(Vibrio sp.)、红假单胞菌属(Rhodopseudomonas sp.)、脱硫脱硫弧菌(Desulphovibriodesulfuricans)和假丝酵母属(Candida sp.)。

3.权利要求1或权利要求2的方法，其中营养物溶液从第一侧到第而侧的流速为0.01-10个体积的营养物溶液/生物反应器体积/小时。

4.权利要求1-3中任意一项的方法，其中该方法在2-109℃的温度下进行。

5.权利要求1-4中任意一项的方法，其中该方法在1-13的初始pH下进行。

6.权利要求1-5中任意一项的方法，其中该方法进行1-30天。

7.权利要求1-6中任意一项的方法，其中所述的生物膜的厚度为0.1-10mm。

8.权利要求1-7中任意一项的方法，其中由微生物在胞内产生次级代谢物。

9.权利要求1-7中任意一项的方法，其中由微生物在胞外产生次级代谢物。

10.在限氧或厌氧条件下生产次级代谢物的设备，该设备包括：

至少一种具有第一侧和第二侧的多孔基质；和

用于在限氧或厌氧培养条件下将营养物溶液进料以便接触微生物的进料装置，在应用中，所述的微生物在基质第一侧上附着并且形成生物膜，所述的进料装置是可操作的以使营养物溶液以从其第一侧到其第二侧的方向流过生物膜和基质，速率足够低以便建立通过生物膜的营养物梯度，其中远离基质的营养物浓度相对较高并且足够高以便支持微生物的初级生长，并且其中接近基质的营养物浓度相对较低并且足够低以使诱导和维持微生物的稳定期且由此导致微生物产生次生代谢产物，基质的构造使得包含产物的营养物溶液通过该基质到达其第二侧并且防止来自生物膜的微生物细胞通过该基质。

11.权利要求10所述的设备，其中进料装置包括机械源和气动源中的至少一种，所述的气动源用于使营养物溶液进料以便接触生物膜并且导致营养物溶液流过生物膜和基质。

12.权利要求10或权利要求11所述的设备，包括用于从基质的第二侧收集产物的产物收集装置。

13.权利要求10-12中任意一项所述的设备，其中多孔基质包含多孔膜，该多孔膜具有允许产物和营养物溶液从其中流过的足够大的孔，但这些孔足够小以防止微生物细胞从其中流过。

14.权利要求10-13中任意一项所述的设备，包括用于多孔基质的外罩，该外罩具有用于营养物溶液的入口和用于从罩中排出渗透物的出口，并且该外罩在空间上与多孔基质分离。