Fermentação microaeróbica do hidrolisado de bambu por Klebsiella pneumoniae

Comece com um meio rico em nutrientes preparado a partir de hidrolisado de bambu e suplementado com sais essenciais para apoiar a atividade microbiana.

Esse hidrolisado contém glicose e xilose, as fontes de carbono necessárias para a fermentação.

Inocule o meio com uma cultura selvagem de Klebsiella pneumoniae cultivada em condições aeróbicas padrão.

Transfira a cultura para um biorreator em ambiente estéril e ajuste um pH levemente ácido, junto com oxigênio limitado ou condições microaeróbicas.

Baixos níveis de oxigênio direcionam o metabolismo bacteriano para a fermentação.

As células utilizam primeiro a glicose, que é quebrada em piruvato e convertida em 2,3-butanediol, um produto químico útil para aplicações industriais.

À medida que a glicose se esgota, as células utilizam xilose, um açúcar de cinco carbonos, e o convertem em piruvanato.

Isso permite uma produção mais lenta de 2,3-butanediol a partir da xilose pela mesma via de fermentação.

Esse processo destaca a conversão microbiana de açúcares derivados do bambu em um produto útil de fermentação sob condições limitadas por oxigênio.

Após preparar o meio de fermentação conforme o protocolo de texto, prepare uma cultura de sementes adicionando K. células de pneumoniae para uma placa e cultivam durante a noite. Depois, transfira a cultura para um frasco de 250 mililitros contendo 50 mililitros de meio LB.

Incube a cultura a 37 graus Celsius e 200 RPM durante a noite. O tipo selvagem, o mutante bud C e o mutante bud A são usados para a produção de ácido 2,3-butanediol, R-acetoína e 2-cetoglucônico, respectivamente. Inocule 50 mililitros da cultura de sementes no biorreator.

Mantenha a cultura a 37 graus Celsius com pH de 6,0 e 7,0 para R-acetoína e 2,3-butanediol, respectivamente. Para a produção de ácido 2-cetoglucônico, mantenha a cultura em pH 7,0 nas primeiras quatro horas e depois mude para pH 5,0. Para a produção de 2,3-butanediol, mantenha a cultura em ambiente microaeróbico com suplementação de ar a dois litros por minuto e 250 RPM.

Para a produção de R-acetoína, mantenha a cultura em ambiente aeróbico com suplementação de ar a quatro litros por minuto a 450 RPM. Para a produção de ácido 2-cetoglucrônico, mantenha altas condições aeróbicas com suplementação de ar e taxas de agitação em quatro litros por minuto e 500 RPM, respectivamente.

O pH da cultura, a taxa de suplementação em ar e a taxa de agitação devem ser controlados com precisão.