Fermentation microaérobie de l’hydrolysat de bambou par Klebsiella pneumoniae

Commencez par un milieu riche en nutriments préparé à partir d’hydrolysat de bambou et complété par des sels essentiels pour soutenir l’activité microbienne.

Cet hydrolysat contient du glucose et du xylose, les sources de carbone nécessaires à la fermentation.

Ininoculez le milieu avec une culture sauvage de Klebsiella pneumoniae cultivée dans des conditions aérobies standard.

Transférez la culture dans un bioréacteur dans un environnement stérile et fixez un pH légèrement acide, ainsi que des conditions limitées en oxygène ou microaérobie.

Un faible taux d’oxygène oriente le métabolisme bactérien vers la fermentation.

Les cellules utilisent d’abord le glucose, qui est décomposé en pyruvate et converti en 2,3-butanediol, un produit chimique utile pour des applications industrielles.

Lorsque le glucose est épuisé, les cellules utilisent le xylose, un sucre à cinq carbones, et le transforment en pyruvate.

Cela permet une production plus lente de 2,3-butanediol à partir du xylose par la même voie de fermentation.

Ce procédé met en lumière la conversion microbienne des sucres dérivés du bambou en un produit de fermentation utile dans des conditions limitées en oxygène.

Après avoir préparé le milieu de fermentation selon le protocole textuel, préparez une culture de graines en ajoutant du K. Des cellules de pneumoniae sur une plaque, et la culture pendant la nuit. Ensuite, transférez la culture dans une fiole de 250 millilitres contenant 50 millilitres de médium LB.

Incubez la culture à 37 degrés Celsius et 200 tr/min pendant la nuit. Le mutant de type sauvage, le mutant bourgeon C et le mutant bourgeon A sont utilisés respectivement pour la production de 2,3-butanediol, R-acétoïne et acide 2-cétogluconique. Inoculez 50 millilitres de la culture de graines dans le bioréacteur.

Maintenir la culture à 37 degrés Celsius avec un pH de 6,0 et 7,0 pour la R-acétectoïne et le 2,3-butanediol, respectivement. Pour la production d’acide 2-cétogluconique, maintenir la culture à un pH de 7,0 pendant les quatre premières heures, puis passer à un pH de 5,0. Pour la production de 2,3-butanediol, maintenir la culture dans un environnement microaérobie avec supplémentation en air à deux litres par minute et à 250 tr/min.

Pour la production d’acétectoine R, maintenir la culture dans un environnement aérobie avec une supplémentation d’air à quatre litres par minute à 450 tr/min. Pour la production d’acide 2-cétogluconique, maintenir des conditions aérobies élevées avec une supplémentation en air et des taux d’agitation à quatre litres par minute et 500 tr/min respectivement.

Le pH de la culture, le taux de supplémentation en air et le taux d’agitation doivent être contrôlés avec précision.