Mikrotlenowa fermentacja hydrolizatu bambusowego przez Klebsiella pneumoniae

Zacznij od bogatego w składniki odżywcze medium przygotowanego z hydrolizatu bambusowego i uzupełnionego niezbędnymi solami wspierającymi aktywność mikroorganizmów.

Ten hydrolizat zawiera glukozę i ksylozę, źródła węgla potrzebne do fermentacji.

Zaszczep podłoże hodowlą dzikiego typu Klebsiella pneumoniae uprawianą w standardowych warunkach tlenowych.

Przenieś hodowlę do bioreaktora w sterylnym środowisku i ustalić lekko kwaśne pH, wraz z ograniczonym poziomem tlenu lub warunków mikrotlenowych.

Niski poziom tlenu kieruje metabolizm bakteryjny w kierunku fermentacji.

Komórki najpierw wykorzystują glukozę, która jest rozkładana na pirorozian i przekształcana w 2,3-butanediol, przydatny związek chemiczny w zastosowaniach przemysłowych.

W miarę wyczerpywania glukozy komórki wykorzystują ksylozę, cukier pięciowęglowy, i przekształcają ją w pirotrowęglan.

Pozwala to na wolniejszą produkcję 2,3-butanediolu z ksylozy przez ten sam szlak fermentacji.

Proces ten podkreśla mikrobiologiczną przemianę cukrów pochodzących z bambusa w użyteczny produkt fermentacji w warunkach ograniczonych tlenem.

Po przygotowaniu podłoża fermentacyjnego zgodnie z protokołem tekstowym, przygotuj kulturę nasien, dodając K. Komórki zapalenia płuc na płytkę i hodowlę przez noc. Następnie przenosi hodowlę do kolby o pojemności 250 mililitrów zawierającej 50 mililitrów podłoża LB.

Inkubuj hodowlę w temperaturze 37 stopni Celsjusza i 200 obr./min przez noc. Dziki typ, mutant pąka C oraz mutant pąka A są używane odpowiednio do produkcji 2,3-butanediolu , R-acetoiny i 2-ketoglukonu. Zaszczepić 50 mililitrów kultury nasion do bioreaktora.

Utrzymuj hodowlę w temperaturze 37 stopni Celsjusza z pH 6,0 i 7,0 odpowiednio dla R-acetoiny i 2,3-butanediolu. Do produkcji 2-ketoglukonowego należy utrzymać hodowlę przy pH 7,0 przez pierwsze cztery godziny, a następnie przejść na pH 5,0. Do produkcji 2,3-butanediolu utrzymuj hodowlę w środowisku mikroaerobowym z dodatkiem powietrza o prędkości dwóch litrów na minutę i 250 obr./min.

Do produkcji R-acetoiny utrzymuj hodowlę w środowisku aerobowym z dodatkiem powietrza o częstotliwości 4 litrów na minutę przy 450 obr./min. Do produkcji 2-kwasu ketoglukonowego należy utrzymywać wysokie warunki tlenowe z częstością suplementacji i mieszania powietrza odpowiednio w wysokości czterech litrów na minutę i 500 obr./min.

pH hodowli, tempo suplementacji powietrza oraz tempo mieszania muszą być precyzyjnie kontrolowane.