[发明专利]采用黄铁矿(FeS2)作为能源共同培养微生物的组合体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用黄铁矿(FeS₂)作为能源共同培养微生物的组合体的方法。本发明特别涉及黄铁矿作为能源在分离的Acidithiobacillus ferrooxidans和Acidithiobacillusthiooxidans型微生物(分别称为Wenelen DSM 16786和LicanantayDSM 17318)的组合体的共同培养中的用途。

背景技术

培养微生物时，人们常常使用人造的或特意配制的培养基，它们往往基于高纯度的有机和/或无机化学品。其目的通常是将与微生物的需要有关的变量控制到最大值，以及避免所有潜在的污染源和微生物生长抑制作用。

例如，At.ferrooxidans和At.thiooxidans的实验室规模的生长已经描述于Silverman，M.P.&Lundgren D.G.1959.“Studies onthe chemoautotrophic iron bacterium ferrobacillusferroooxidans I.An Improved Medium and a Harvesting Procedurefor Securing High Cell Yields”.Journal of Bacteriology.77：642-647，和Cook，T.M.1964.“Growth of Thiobacillusthiooxidans in shaken culture”.Journal of Bacteriology.88：620-623。

已经证明，以前的方法非产适合于实验室规模、甚至有时中试规模的微生物培养，然而由于经济上的原因，这种方法就不实用了，特别是当应对大规模生物量生产的时候。对这个问题的一般解决方案是采用工业级的试剂，采用它降低了培养基的成本，但是增加了潜在的污染源，而且添加了可能抑制微生物生长的杂质。

因此，为了在工业条件下培养微生物，已经描述了基于技术级的硫酸铵和磷酸钾的配方(Hackl等，美国专利号US 5,089,412)。类似地，在智利专利申请CL 2731-2004和CL 2101-2005中分别使用被称为改进的9K(3.0g/L的(NH₄)₂SO₄、0.5g/L的K₂HPO₄、0.5g/L的MgSO₄·7H₂O、0.1g/L的KCl和0.1g/L的Ca(NO₃)₂、30g/L的FeSO₄·7H₂O)和9KS(3.0g/L的(NH₄)₂SO₄、0.5g/L的K₂HPO₄、0.5g/L的MgSO₄·7H₂O、0.1g/L的KCl、0.1g/L的Ca(NO₃)₂、1％的元素硫或者另一种还原硫化合物)的培养基。

人们已经知道这样一个事实，即，在例如上文提到的那些培养基中培养微生物时，最终生物量浓度受到用作能源的基质的浓度的限制，还受到所述基质和微生物生长过程中产生的基质代谢产物这两者所施加的生长抑制作用的限制[LaCombe，J.，Lueking，D.1990.“Growthandmaintenance of Thiobacillus ferrooxidans cells”.Applied andEnvironmental Microbiology.56：2801-2806；Nagpal，S.1997.“Astructured model for Thiobacillus ferrooxidans growth on ferrousIron”.Biotechnology and Bioengineering.53.310-319]。

另一方面，获得的微生物的类型取决于使用的能源的类型：Fe²⁺化合物形式的铁(对于铁氧化微生物)，以及硫化合物-呈氧化态-2、0和+4一(对于硫氧化微生物)。

上述情况构成了混合的生物量生产过程(铁和硫氧化)的设计中的限制因素，因为不同的菌株要求不同的生产条件例如不同的基质和pH。