【手続補正書】
【提出日】令和2年3月18日(2020.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素原子を１つのみ含有する無機分子および／または有機分子を捕捉し、同化生合成によって生成される２つ以上の炭素原子を含有する有機分子および／またはバイオマスに変換するための生物学的ならびに化学的方法であって、
ガス状基質を化学合成独立栄養微生物を含む環境に導入する工程であって、前記環境が前記化学合成独立栄養微生物を維持するのに適しており、また前記ガス状基質は炭素原子を１つのみ含有する無機分子および／または有機分子を含有する炭素源を含有する、工程と、
アンモニア、アンモニウム、尿素、および／または硝酸塩を含有する窒素源を前記環境に導入する工程と
を包含し
前記化学合成独立栄養微生物は炭素原子をただ１つ含有する前記無機分子および／または有機分子を、少なくとも１つの化学合成炭素固定反応および少なくとも１つの同化生合成経路を用いて、炭素原子を２つ以上含有する有機分子および／またはバイオマスに変換することを特徴とし、
前記化学合成炭素固定反応および同化生合成経路は、化学的、電気化学的または熱化学的に生成された電子供与体および電子受容体によって供給されるか、または前記環境の外部にある少なくとも１つの供給源から前記環境に導入される、化学的および／または電気化学的エネルギーによって少なくとも部分的に駆動されることを特徴とし、
同化生合成を用いて生成される２つ以上の炭素原子を含む前記有機分子および／または前記化学合成独立栄養微生物を含むバイオマスが、１つまたは複数の他の微生物に与えるかまたは提供することができる生物学的栄養素を包含しており、また前記化学合成独立栄養微生物は全乾燥細胞量の少なくとも１０％以上の量のタンパク質を生成することを特徴とする、
方法。
【請求項２】
炭素原子を１つだけ包含する前記無機分子および／または有機分子は、アミノ酸、ペプチド、および／またはリジンおよびメチオニンを包含するバイオマスに変換される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記タンパク質および／またはバイオマスは必須アミノ酸のいずれも欠損していない、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記生物学的栄養素はビタミンＢ１、ビタミンＢ２およびビタミンＢ１２のうち１つまたは複数を包含するビタミンＢ群を含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記化学合成独立栄養微生物は、以下の属：カプリアビダス種、ロドコッカス種、ヒドロゲノビブリオ種、ロドシュードモナス種、水素細菌（Ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｂａｃｔｅｒ）種、ゴルドニア種、アルスロバクター種、ストレプトマイセス種、ロドバクター種、および／またはキサントバクター種のうちの１以上から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記化学合成独立栄養微生物は自然界で細胞バイオマスの５０重量％以上まで脂質を蓄積できる油性株を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記化学合成独立栄養微生物はタンパク質含有量と比してより高い比率で炭水化物または多糖を生成する微生物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記微生物は還元的トリカルボン酸回路を用いて二酸化炭素を固定する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記化学合成独立栄養微生物は水素栄養微生物、カルボキシドトローフ（ｃａｒｂｏｘｙｄｏｔｒｏｐｈ）、ｋｎａｌｌｇａｓ微生物、およびメタン資化性微生物のうち１つまたは複数を含み、
前記ガス状基質は二酸化炭素、一酸化炭素、水素、およびメタンのうち１つまたは複数を含み、
前記化学合成独立栄養微生物を維持するのに適した前記環境は、水性溶液に溶解した無機金属を含む、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記電子供与体および／または電子受容体は水素および酸素を含み、これらは電気グリッド供給が電気グリッド需要を超える期間中、グリッド電気を用いて作られ、貯蔵タンクは前記電気供与体および／または電子受容体の発生を減らし、かつ前記化学合成反応中のそれらの消費を減らす、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記電子供与体および／または電子受容体は水素および酸素を含み、これらは水の電気分解および／または水の熱化学的分解によって作成され、かつ作成された酸素の一部と全ての水素は前記化学合成独立栄養微生物の水性懸濁液に供給され、供給される水素と酸素のモル比は２：１より大きい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
酸素に対する前記化学合成独立栄養微生物の代謝要求が全て満たされた後に残存する過剰な酸素は、他の好気性生命体に供給するのに用いるか、化学副生成物として用いるか、排気ガスを生成する燃焼または電力ユニットの熱効率を上げるために用いるか、または前記ユニットに出現する前記排気ガス中の二酸化炭素濃度を増加させるために用いる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ガス状基質は、二酸化炭素および水素を含有する合成ガスまたはプロデューサーガスを含み、
前記合成ガスまたはプロデューサーガスは、メタン流の改質、ガス化、熱分解、または有機分子の自動改質流改質のうち少なくとも１つを含む熱分解処理を用いて作成され、
前記合成ガスまたはプロデューサーガス中の水素は、再生可能なかつ／または二酸化炭素低排出の電力源を用いて、水の電気分解により作成された水素によって供給される、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記化学合成独立栄養微生物を維持するのに適した環境は前記化学合成独立栄養微生物、前記ガス状基質、および水性培地を収容する容器を含むバイオリアクタであり、
前記ガス状基質は、合成ガス、プロデューサーガス、熱分解ガス、排気ガス、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、メタン、天然ガス、バイオガス、またはアンモニアのうち１つまたは複数を包含し、
前記ガス状基質はポンプによって、前記バイオリアクタの外部の供給源に接続された１つ以上の入口を通って前記バイオリアクタの内部の培地に送達され、
前記ガス状基質は圧縮され、かつ周期的または連続的に前記培地に圧力を加え、
前記水性培地は前記化学合成独立栄養微生物が成長するための栄養素と、前記化学合成独立栄養微生物の成長に適した条件下でのバイオ産物と、および生物学的栄養素の製品、を含み、
前記ガス状基質は前記水性培地に溶解され、
前記化学合成炭素固定反応と、炭素原子を１つだけ含む無機分子および／または有機分子を２つ以上の炭素原子を含む有機分子に変換する少なくとも１つの同化生合成経路と、および／またはバイオマスが、細胞呼吸による電子の移動によって、１つまたは複数の電子供与体から１つまたは複数の電子受容体に移動し、これらは全て、前記ガス状基質の水性培地に送り込まれており、
前記生物学的栄養素は、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、ビタミン、多糖、脂質、テルペノイド、およびバイオマスのうち１つまたは複数の栄養素を含み、
前記生物学的栄養素の１つまたは複数は前記培地から回収され、
前記バイオリアクタシステムを用いた前記ガス状基質の通過に続いて、残留ガスが前記バイオリアクタに再循環される、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記バイオリアクタは少なくとも１０メートルの深さを有する水カラムを有する作業容積を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記培地から第２のバイオリアクタに生物学的栄養素を供給する工程を含み、前記バイオリアクタは、動物プランクトン、微細藻類、酵母、バクテリア、菌類、動物細胞、植物細胞から選択される１つまたは複数の細胞を含み、および／または、前記培地から多細胞動物および／または水産養殖を含む貯蔵室またはベッセルに生物学的栄養素を供給する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
容積の反応器当たり、０．２〜１ＶＶＭのガス流の速度にある前記環境に前記ガス状基質が導入される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
リアクタ―の体積当たりの前記ガス流の速度が０．０７５ＶＶＭ超であるとき、前記環境に消泡剤を添加する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記バイオリアクタは前記ガス状基質および前記水性培地を混合可能な混合機構を備え、前記混合機構が、撹拌子、ブレード、インペラ、またはタービンを備え、前記方法がさらに、２００〜８５０ｒｐｍの速度で連続的または継続的に撹拌する機構を備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記生物学的栄養素が農業、養殖、アクアホニックス、または水耕栽培システムで使用される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記生物学的栄養素が、商業利用用の酵素、抗生剤、アミノ酸、タンパク質、食品、食品成分、ビタミン、脂質、バイオプラスチック、多糖、栄養補助食品および医薬品のうち少なくとも１つを包含する生化学品を生成するために、発酵中に使用される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記生物学的栄養素が動物用飼料に処理される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記生物学的栄養素が、バクテリア、酵母、微細藻類、菌類、動物プランクトン、動物細胞、植物細胞、哺乳類細胞のうち１つまたは複数を成長または維持されるのに使用される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記化学合成独立栄養微生物の維持に適した前記環境が前記微生物と同種の他の微生物を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記化学合成独立栄養微生物が他の微生物と共生関係および／または栄養関係にある環境下で維持される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の方法により作成される１つまたは複数の生物学的栄養素を包含する供給製品の飼料または栄養素。
【請求項２７】
前記生物学的栄養素は、乾燥細胞の総量の少なくとも１０％以上の量で、１つ以上のアミノ酸、タンパク質、または他の栄養素を含むバイオマスを包含する、請求項２６に記載の飼料。
【請求項２８】
前記バイオマスは６０重量％以上のタンパク質を包含する、請求項２６または２７に記載の飼料。
【請求項２９】
前記バイオマスはＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ  ｎｅｃａｔｏｒ  ＤＳＭ  ５３１またはＤＳＭ  ５４１によって製造される、請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の飼料。