אבקת במבוק היה prereated עם NaOH ו hydrolyzed אנזימטית. הידרוליזה של במבוק שימש כחומר גלם עבור 2,3-butanediol, R -acetoin, 2-ketogluconic חומצה, וייצור חומצה קילונית ידי דלקת ריאות Klebsiella .
במבוק הוא ביומסה חשובה, ו hydrolyzate במבוק משמש דלקת ריאות Klebsiella כחומר גלם לייצור כימי. כאן, אבקת במבוק היה pretreated עם NaOH ושטף ל pH ניטרלי. Cellulase נוספה אבקת במבוק precreated כדי לייצר את הידרוליזה, אשר הכיל 30 גרם / L גלוקוז ו 15 גרם / קסילוז L שימש כמקור פחמן להכין מדיום לייצור כימי. כאשר מתורבת בתנאים microaerobic, 12.7 גרם / L 2,3-butanediol הופק על ידי wildtype K. דלקת ריאות . בתנאים אירוביים, 13.0 גרם / L R -acetoin הופק על ידי מוטציה budC של K. דלקת ריאות . תערובת של 25.5 גר '/ L 2-ketogluconic חומצה ו 13.6 גרם / L חומצה xylonic הופק על ידי מוטציה budA של K. Pneumoniae ב שני שלבים, תדר מבוקרת pH עם תוספת אוויר גבוהה. בשלב הראשון של התסיסה, התרבות נשמרה ב pH ניטרלי; לאחר גידול התאים, הפרמנטציהN המשיך לשלב השני, שבמהלכו הורשתה התרבות להיות חומצית.
דלקת ריאות של Klebsiella הוא חיידק שגדל היטב גם בתנאים אירוביים וגם אנאירוביים. K. Pneumoniae הוא מיקרואורגניזם תעשייתי חשוב המשמש לייצור כימיקלים רבים. 1,3-propanediol הוא כימי בעל ערך המשמש בעיקר מונומר לסנתז terephthalate polytrimethylene. Polytrimethylene terephthalate הוא פוליאסטר מתכלה המציג תכונות טובות יותר מאלו של 1,2-propanediol, butanediol, או אתילן גליקול 1 . 1,3-propanediol מופק על ידי K. דלקת ריאות באמצעות גליצרול כמו מצע בתנאים מוגבל חמצן 2 . 2,3-butanediol ונגזרותיו יש יישומים בתחום של פלסטיק, ייצור ממס, גומי סינתטי יש פוטנציאל לשמש דלק ביולוגי 3 . עם גלוקוז כמו המצע, 2,3-butanediol הוא המטבוליט העיקרי של זן wildtype 4 . 2,3-butanediol הוא synthesizאד מ pyruvate. ראשית, שתי מולקולות של pyruvate עיבוי להניב α-acetolactate; תגובה זו מזרזת על ידי סינתזה α-acetolactate. Α-acetolactate הוא המרה אז acetoin ידי decarboxylase α-acetolactate. R -acetoin ניתן לצמצם עוד יותר ל -2,3 butanediol כאשר מזרז על ידי dehydrogenase butanediol. שיטה יעילה להחלפת גנים המתאימה ל- K. Pneumoniae נבדקה, ומוטציות רבות נבנו 5 , 6 , 7 . מוטציה budC , אשר איבדה פעילות 2,hy-butanediol dehydrogenase שלה, מצטבר רמות גבוהות של אצטון במרק תרבות. Acetoin משמש כתוסף כדי לשפר את הטעם של מזון 8 . כאשר budA , אשר מקודד decarboxylase α-acetolactate, הוא מוטציה, 2-ketogluconic חומצה מצטבר במרק. 2-ketogluconic חומצה משמש לסינתזה של חומצה אריתורבית (isoascorbic חומצה), נוגדי חמצון המשמשים בתעשיית המזון 9 . 2-ketogluconic חומצה הוא ביניים של גלוקוז מסלול חמצון; במסלול זה, הממוקם בחלל periplasmic, גלוקוז הוא מתחמצן חומצה gluconic ולאחר מכן לחמצון נוסף לחומצה 2 ketogluconic. חומצה Gluconic וחומצה 2 ketogluconic המיוצר periplasm יכול להיות מועבר הציטופלסמה לחילוף חומרים נוסף. הצטברות של חומצה 2-ketogluconic תלויה בתנאים חומציים, ותוסף אוויר גבוה יותר לטובת 2-ketogluicic ייצור חומצה 10 . Gluconate dehydrogenase, מקודד על ידי gad , מזרז את ההמרה של חומצה גלוקונית לחומצה 2-ketolconconic. מוטציה של ג 'ק של דלקת ריאות גרם רמות גבוהות של חומצה גלוקונית במקום 2-ketogluconic חומצה, תהליך זה תלוי גם בתנאים חומצי. חומצה Gluconic הוא חומצה אורגנית בתפזורת והוא משמש כתוסף להגביר את המאפיינים של מלט 11. גלוקוז חמצון לחומצה gluconic הוא מזרז על ידי גלוקוז dehydrogenase. Xylose הוא גם מצע מתאים של גלוקוז dehydrogenase. כאשר xylose משמש כמצע, K. pneumoniae מייצרת חומצה xylic 12 .
ייצור כימי באמצעות ביומסה כחומר גלם הוא נושא חם בביוטכנולוגיה 13 . המרכיבים העיקריים של ביומסה הם תאית, hemicellulose, ו lignin. עם זאת, אלה תרכובות macromolecular לא ניתן לקטבול ישירות על ידי רוב מיקרואורגניזמים (כולל K. דלקת ריאות ). תאית hemicelluloses ב ביומסה חייב להיות hydrolyzed גלוקוז ו xylose ולאחר מכן ניתן להשתמש על ידי מיקרואורגניזמים. נוכחות של ליגנין ב lignocelluloses יוצר מחסום מגן המונע הידרוליזה ביומסה על ידי אנזימים. לפיכך, תהליך טיפול לפני מסיר ליגנין hemicelluloses ומקטין את crystallinity של תאית מבוצעת תמיד במהלך ניצול ביומסה על ידי micרוורגניזמים. שיטות טיפול רבות כבר פותחו: חומצה, אלקליין, אמוניה, ועל קיטור precaterments נפוצים.
במבוק הוא שופע באזורים טרופיים וסובטרופיים הוא משאב ביומסה חשוב. הנה, הכנת הידרוליזה במבוק וייצור כימי באמצעות הידרוליזה במבוק מוצגים
K. Pneumoniae שייך לגזע Klebsiella במשפחה Enterobacteriaceae . K. דלקת ריאות מופץ באופן נרחב בסביבות טבעיות כגון קרקע, צמחייה ומים 14 . זן wildtype K. Pneumoniae בשימוש במחקר זה היה מבודד מהקרקע משמש לייצור 1,3-propanediol 15 . K. דלקת ריאות ומוטציות של מי…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדע הטבע של סין (מענק מס '21576279, 20906076) ואת תוכנית המחקר KRIBB יוזמה (KGM2211531).
autoclave | SANYO | 3780 | |
bioreactor | Sartorius stedim biotech | Bostat Aplus | |
agitator | IKA | RW 20 | |
water bath shaker | Zhicheng | ZWY-110X50 | |
high performance liquid chromatograph system | Shimadzu Corp | 20AVP | |
centrifuge | Hitachi | CR22G III | |
Bamboo powder | purchased from Zhejiang Province, China | mesh number, 50 | |
cellulase | Youtell Biochemical, Shandong, China | 200 PFU/ml |