Name: Kimyasalların Üretimi Bambu Hidrolizatını Hammadde Olarak Kullanma (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-06-29T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 24 s
Description: Keşfedin: Klebsiella pneumoniae ile bambu hidrolizatından 2,3-butanediol, asetoin ve ketogluconik asit üretimi. Bu mikrobiyal fermantasyon yöntemi sürdürülebilir biyokimya mühendisliği için yenilikçi bir yaklaşım sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (Grant No 21576279, 20906076) ve KRIBB Araştırma Girişimi Programı (KGM2211531) tarafından desteklenmiştir.

1. Bambu Hidrolizatının Hazırlanması <ol><li> 250 mL&#39;lik bir balon içinde% 10&#39;luk (g / g) nihai konsantrasyon elde etmek için 40 ml NaOH çözeltisine 5 gr bambu tozu ilave edin. 0.05 M&#39;lik artışlarla 0.05 M ila 0.50 M aralığında değişen bir dizi NaOH çözeltisi kullanın. <ol><li> Karışımı, 60 ° C&#39;de 60 dakika veya bir su banyosu içinde 100 ° C&#39;de inkübe edin. Otoklavda 121 ° C&#39;de inkübe edin. </li></ol></li><li> Kuluçka işleminden sonra, karışım oda sıcaklığında 4 saat bekletilir. Daha sonra süpernatanı çıkarın. 100 mL taze su ilave edin ve karıştırın. <ol><li> Süpernatanın pH değeri 6.8 olana kadar bu işlemi 5-6 kez tekrarlayın. Elde edilen katıyı, enzimatik hidrolizin bir sonraki basamağı için kullanın. </li></ol></li><li> Hidroliz için yukarıdaki karışımın 50 mL&#39;sini pH 5.0&#39;a% 98 H204 kullanarak ayarlayın. Ardından 0.5 mL 200 filtre kağıdı aktivitesi (FPU) / mL selülaz ekleyin. NOT: Selülazın bambuya nihai oranıOuld, 1 gr bambu başına 20 FPU olmalıdır. </li><li> Karışımı 50 ° C&#39;de bir çalkalayıcıda 36 saat inkübe edin. NOT: Hidrolizden sonra karışımda bir miktar katı kalacaktır. </li><li> 7,690 xg&#39;de 5 dakika santrifüj ederek açık bir hidrolizat elde edin. </li><li> Glikoz, ksiloz ve diğer kimyasalları bir kırma indisi detektörü ve bir fotodiyot dizi detektörü ile donatılmış bir yüksek basınçlı sıvı kromatograf sistemiyle ölçün. Bir HPX-87H sütununu (300 mm x 7.8 mm) ve 0.8 mL / dk&#39;lık bir akış hızında 5 mM H2SO4 çözeltisinin mobil fazı kullanın. </li><li> Büyük miktarda hidrolizat preparatı için 2 kg bambu tozu ve 18 L 0.25 M NaOH&#39;yi 30 L&#39;lik paslanmaz çelik bir depoda karıştırın. <ol><li> Depoyu 121 ° C&#39;de bir otoklav içinde 60 dakika inkübe edin. Kuluçkadan sonra, karışım 60 L&#39;lik plastik bir depoda 40 L su ile yıkanır. Bu yıkamayı 5 kez tekrarlayın. </li><li> Toplam yıkanmış bamboyu 20 L hacmine ayarlamak için su kullanın.% 98 H204 kullanarak karışımın pH değerini 5.0&#39;a ayarlayın. </li><li> Karışımı iyi dağıtılmasını sağlamak için mekanik bir karıştırıcı ile teçhiz edilmiş modifiye sallama suyu banyosunda karışımı enzimatik olarak hidrolize edin. 200 mL 200 FPU / mL selülaz ekleyin ve karışımı 50 ° C&#39;de 36 saat inkübe edin. </li><li> Hidrolizden sonra, karışımı 10 dakika boyunca 4.700 xg&#39;de santrifüjleyin. </li></ol></li></ol> 2. Wildtype K. pneumoniae ile 2,3-Butandiol Üretimi <ol><li> Orta hazırlık için çözücü olarak 3 L bambu hidrolizat kullanın. </li><li> 4 g / L mısır dik likörü, 2 g / L (NH4) 2S04, 6 g / LK2 HPO4, 3 g / L KH2PO4 ve 0.2 g / L MgS04 içeren bir fermantasyon ortamı hazırlayın. 2.5 M NaOH kullanarak ortamın pH değerini nötr yapın. Fermantasyon için 3 L otoklava fermantasyon ortamı içeren 5 L&#39;lik bir biyoreaktör kullanın. </li><li> K. pneumoniae&#39;yi kullanın-80 ° C düşük sıcaklıkta buzdolabında saklanan hücreler. </li><li> Tohum kültürü için, 200 rpm&#39;de çalkalayarak, gece boyunca 37 ° C&#39;de 50 mL Luria-Bertani (LB) ortamı içeren 250 mL&#39;lik bir şişeyi inkübe edin. 10 g / L tripton, 5 g / L maya özütü ve 10 g / L NaCl içeren LB ortamı kullanın. NOT: Tohum kültürünün hücre yoğunluğu OD2&#39;ye (600 nm&#39;de optik yoğunluk) ulaşmalıdır. </li><li> Biyoreaktörde tohum kültürünün 50 mL&#39;lik bir şişesini aşılayın. Kültürü pH 6.0 ve 37 ° C&#39;de muhafaza edin. Mikroerobik bir durum oluşturan hava takviye hızı 2 L / dk ve çalkalama hızı 250 dev / dak. Kullanın. </li><li> Fermantasyon sırasında her 2 saatte bir 5 mL numuneler toplayın ve et suyu 4&#39;ündeki kimyasal konsantrasyonları belirlemek için yüksek basınçlı sıvı kromatografisiyle analiz edin. <ol><li> MFCS / DA kullanarak biyoreaktöre eklenen alkali&#39;yi izleyin. NOT: Organik asitler fermantasyon prosesinde,NaOH, kültür pH&#39;sını sabit tutmak için eklenir. Eklenen alkali hacmi, üretilen asit miktarını temsil eder. Alkali eklenen hattın plato seviyesine ulaşmasıyla, karbon kaynağı tükenmesi veya hücre ölümü yüzünden süreç sona erer. </li></ol></li></ol> 3. K. pneumoniae&#39;nin budC Mutant tarafından R- asetoin üretimi. <ol><li> 4 g / L mısır dik likörü, 2 g / L (NH4) 2 SO4, 3 g / L sodyum asetat, 0.4 g / L KCI ve 0.1 g / L MgS04 içeren asetoin üretimi için bir ortam hazırlayın. </li><li> R- asetoin üretimi için K. pneumoniae-ΔbudC kullanın. 2.4-2.5. Adımları tekrarlayın. NOT: budC 2,3-bütandiol dehidrojenaz kodlar. K. pneumoniae-ΔbudC 2,3-bütandiol dehidrogenaz aktivitesini kaybeder ve 2,3-bütandiol yerine R- asetoin üretir. </li><li> Kültürü pH 6.0 ve 37 ° C&#39;de muhafaza edin. Hava takviye oranı 4 L / dk ve bir agitatio kullanın450 rpm orana, aerobik bir durum. NOT: Oksijen takviyesi, 2,3-butandiol üretiminden daha yüksektir. </li><li> Örnekleri 2.6. Adımdaki gibi deneyin. </li></ol> 4. K. pneumoniae&#39;nin budA Mutant tarafından 2-Ketoglukonik Asit Üretimi <ol><li> 2-ketoglukonik asit üretimi için, R- asetoin üretimiyle aynı ortamı kullanın. </li><li> 2-ketoglukonik asit üretimi için K. pneumoniae-ΔbudA kullanın. 2.4-2.5. Adımları tekrarlayın. NOT: budA, α-asetolaktat dekarboksilaz kodlar. K. pneumoniae-ΔbudA α-asetolaktat dekarboksilaz aktivitesini kaybeder ve bir substrat olarak glikoz kullanarak 2-ketoglukonik asit üretir. NOT: 2-ketoglukonik asit sentezi asidik koşullara bağlı bir prosestir. 2-ketoglukonik asit üretimi için iki aşamalı fermantasyon geliştirilmiştir 10 ; İlk aşamada, tohum kültürü biyoreaktöre inoküle edilir. </li><lI&gt; Kültürü pH 7.0 ve 37 ° C&#39;de muhafaza edin. Hava takviye oranı 4 L / dk ve çalkalama hızı 500 rpm kullanın. NOT: Bu koşullardaki hücreler çok hızlı büyür (hücre yoğunluğu yaklaşık 4 saat içinde OD 7&#39;ye ulaşır). Ardından fermantasyon, kültür pH&#39;sının 5.0&#39;a düştüğü ikinci aşamaya doğru ilerlemektedir. Asit eklenmez; Kültürde üretilen organik asitler doğal olarak pH düşüşüne neden olurlar. Bu asidik koşullarda, hücre büyümesi durur, ancak 2-ketoglukonik asit sentezlenir ve suda birikir. </li><li> Örnekleri 2.6. Adımdaki gibi deneyin. Bambu hidrolizatını karbon kaynağı olarak kullanmak. NOT: Ortamdaki glikoz, 2-ketoglukonik asite dönüştürülür ve ksiloz, ksilonik asit haline dönüştürülür. Böylece, 2-ketoglukonik asit ve ksilonik asitten oluşan bir karışım elde edilir. </li></ol>

<ol><li>Zeng, A. P., Biebl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bulk+chemicals+from+biotechnology%3A+the+case+of+1%2C+3-propanediol+production+and+the+new+trends%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Biochem+Eng+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Bulk chemicals from biotechnology: the case of 1, 3-propanediol production and the new trends.</a> Adv Biochem Eng Biotechnol. 74, 239-259 (2002).</li>
<li>Wei, D., Wang, M., Jiang, B., Shi, J., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+dihydroxyacetone+kinases+I+and+II+in+the+dha+regulon+of+Klebsiella+pneumoniae%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Role of dihydroxyacetone kinases I and II in the dha regulon of Klebsiella pneumoniae.</a> J Biotechnol. 177, 13-19 (2014).</li>
<li>Celińska, E., Grajek, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biotechnological+production+of+2%2C3-butanediol-current+state+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Adv%22%5BJournal%5D)">Biotechnological production of 2,3-butanediol-current state and prospects.</a> Biotechnol Adv. 27 (6), 715-725 (2009).</li>
<li>Chen, C., Wei, D., Shi, J., Wang, M., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+2%2C+3-butanediol+stereoisomer+formation+in+Klebsiella+pneumoniae%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Mechanism of 2, 3-butanediol stereoisomer formation in Klebsiella pneumoniae.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 98 (10), 4603-4613 (2014).</li>
<li>Wei, D., Wang, M., Shi, J., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Red+recombinase+assisted+gene+replacement+in+Klebsiella+pneumoniae%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ind+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Red recombinase assisted gene replacement in Klebsiella pneumoniae.</a> J Ind Microbiol Biotechnol. 39 (8), 1219-1226 (2012).</li>
<li>Wei, D., Sun, J., Shi, J., Liu, P., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+strategy+to+improve+efficiency+for+gene+replacement+in+Klebsiella+pneumoniae%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ind+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">New strategy to improve efficiency for gene replacement in Klebsiella pneumoniae.</a> J Ind Microbiol Biotechnol. 40 (5), 523-527 (2013).</li>
<li>Chen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+RecBCD+in+Klebsiella+pneumoniae+by+Gam+and+its+effect+on+the+efficiency+of+gene+replacement%5BTitle%5D)+AND+%22J+Basic+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Inhibition of RecBCD in Klebsiella pneumoniae by Gam and its effect on the efficiency of gene replacement.</a> J Basic Microbiol. 56 (2), 120-126 (2016).</li>
<li>Wang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((R-acetoin+accumulation+and+dissimilation+in+Klebsiella+pneumoniae%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ind+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">R-acetoin accumulation and dissimilation in Klebsiella pneumoniae.</a> J Ind Microbiol Biotechnol. 42 (8), 1105-1115 (2015).</li>
<li>Wei, D., Xu, J., Sun, J., Shi, J., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2-Ketogluconic+acid+production+by+Klebsiella+pneumoniae+CGMCC+1.6366%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ind+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">2-Ketogluconic acid production by Klebsiella pneumoniae CGMCC 1.6366.</a> J Ind Microbiol Biotechnol. 40 (6), 561-570 (2013).</li>
<li>Sun, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-stage+fermentation+for+2-ketogluconic+acid+production+by+Klebsiella+pneumoniae%5BTitle%5D)+AND+%22J+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Two-stage fermentation for 2-ketogluconic acid production by Klebsiella pneumoniae.</a> J Microbiol Biotechnol. 24 (6), 781-787 (2014).</li>
<li>Wang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gluconic+acid+production+by+gad+mutant+of+Klebsiella+pneumoniae%5BTitle%5D)+AND+%22World+J+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Gluconic acid production by gad mutant of Klebsiella pneumoniae.</a> World J Microbiol Biotechnol. 32 (8), 1-11 (2016).</li>
<li>Wang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+xylonic+acid+by+Klebsiella+pneumoniae%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Production of xylonic acid by Klebsiella pneumoniae.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 100 (23), 10055-10063 (2016).</li>
<li>Kumar, P., Barrett, D. M., Delwiche, M. J., Stroeve, P. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie801542g">Methods for pretreatment of lignocellulosic biomass for efficient hydrolysis and biofuel production.</a> Ind Eng Chem Res. 48 (8), 3713-3729 (2009).</li>
<li>Brisse, S., Grimont, F., Grimont, P. A. The genus Klebsiella. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F0-387-30746-X_8">The Prokaryotes</a>. , Springer. 159-196 (2006).</li>
<li>Hao, J., Lin, R., Zheng, Z., Liu, H., Liu, D. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s11274-008-9665-y">Isolation and characterization of microorganisms able to produce 1, 3-propanediol under aerobic conditions.</a> World J Microbiol Biotechnol. 24 (9), 1731-1740 (2008).</li>
<li>Hong, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953415000963">Optimization of alkaline pretreatment on corn stover for enhanced production of 1.3-propanediol and 2, 3-butanediol by Klebsiella pneumoniae AJ4.</a> Biomass Bioenerg. 77, 177-185 (2015).</li>
<li>Pienkos, P. T., Zhang, M. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10570-009-9309-x">Role of pretreatment and conditioning processes on toxicity of lignocellulosic biomass hydrolysates.</a> Cellulose. 16 (4), 743-762 (2009).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

K. pneumoniae , Enterobacteriaceae familyasında Klebsiella cinsine aittir. K. pneumoniae , toprak, bitki örtüsü ve su gibi doğal ortamlarda yaygın olarak bulunur 14 . Bu araştırmada kullanılan vahşi K. pneumoniae suşu topraktan izole edilmiş ve 1,3-propandiol üretimi için kullanılmıştır. K. pneumoniae ve bu türün mutantları, farklı koşullar altında birçok kimyasal üretir. Kültür pH ve hava takviyesi K. pneumoni...

Klebsiella pneumoniae , hem aerobik hem de anaerobik koşullar altında iyi yetişen bir bakteridir. K. pneumoniae , birçok kimyasal üretmek için kullanılan önemli bir endüstriyel mikroorganizma. 1,3-propandiol, polimetilen tereftalatın sentezlenmesi için esas olarak bir monomer olarak kullanılan değerli bir kimyasal maddedir. Polimetilen terefitalat, 1,2-propandiol, butandiol veya etilen glikol 1&#39;den daha iyi özelliklere sahip, biyolojik olarak parçalanabilen bir polyesterdir. 1,3-propandiol, K. pneumoniae tarafından oksijen ile sınırlandırılmış koşullar altında substrat olarak gliserol kullanılarak üretilir. 2,3-butandiol ve türevleri, plastik, solvent üretimi ve sentetik kauçuk alanında uygulamalara sahiptir ve biyoyakıt olarak kullanılma potansiyeline sahiptir 3 . Glukoz, substrat olarak, 2,3-bütandiol, vahşi tipli 4 suşunun ana metabolitidir. 2,3-bütandiol sentezlenirPiruvattan alınmıştır. İlk olarak, iki moleküllü piruvat, α-asetolaktat üretmek üzere yoğunlaşır; Bu reaksiyon α-asetolaktat sintazı ile katalize edilir. A-asetolaktat daha sonra a-asetolaktat dekarboksilaz ile asetoine dönüştürülür. R- asetoin, butandiol dehidrojenaz ile katalize edildiğinde 2,3-bütandiole indirgenebilir. K. pneumoniae için uygun etkili bir gen değiştirme yöntemi araştırılmış ve birçok mutant 5 , 6 , 7 inşa edilmiştir. 2,3-butandiol dehidrogenaz aktivitesini kaybeden bir budC mutantı, kültür besiyerinde yüksek seviyelerde asetoin biriktirir. Acetoin, gıda lezzetini arttırmak için katkı maddesi olarak kullanılır 8 . Α-asetolaktat dekarboksilaz kodlayan budA mutasyona uğradığında, 2-ketoglukonik asit suda birikir. 2-ketoglukonik asit, eritorbik asit (izoasorbik asit) sentezi için kullanılır;, Gıda endüstrisinde kullanılan bir antioksidan 9 . 2-ketoglukonik asit glikoz oksidasyon yolağının bir ara ürünüdür; Periplazmik boşlukta bulunan bu yolda glikoz, glukonik asite okside edilir ve daha sonra 2-ketoglukonik aside oksitlenir. Periplazda üretilen glukonik asit ve 2-ketoglukonik asit, daha ileri metabolizma için sitoplazmaya taşınabilir. 2-ketoglukonik asit birikimi asidik koşullara bağlıdır ve yüksek hava desteğiyle 2-ketoglukonik asit üretimi 10 tercih edilir . Gad tarafından kodlanan Gluconate dehydrogenase , Glukonik asitin 2-ketolgukonik asite dönüşmesini katalize eder. K. pneumoniae&#39;nin gad mutantı, 2-ketoglukonik asit yerine yüksek seviyede glükonik asit üretti ve bu süreç asidik koşullara da bağlı. Glukonik asit, toplu bir organik asittir ve çimento özelliklerini artırmak için bir katkı maddesi olarak kullanılır 11. Glikoz oksidasyonu, glikoz dehidrojenaz ile katalize edilir. Xylose de glikoz dehidrojenaz için uygun bir substrattır. Ksiloz, bir substrat olarak kullanıldığında, K. pneumoniae , ksilonik asit 12&#39;yi üretir. Biyokütle hammadde olarak kimyasal üretim, biyoteknolojide sıcak bir konudur 13 . Biyokütlenin ana bileşenleri selüloz, hemiselüloz ve lignin&#39;dir. Bununla birlikte, bu makromoleküler bileşikler çoğu mikroorganizma ( K. pneumoniae dahil) tarafından doğrudan katabolize edilemez. Biyokütledeki selüloz ve hemiselülozlar, glikoz ve ksiloz&#39;a hidrolize edilmeli ve daha sonra mikroorganizmalar tarafından kullanılabilmelidir. Lignoselülozlarda lignin varlığı, enzimler tarafından biyokütle hidrolizlenmesini önleyen koruyucu bir bariyer oluşturur. Bu nedenle, lignin ve hemiselülozları uzaklaştıran ve selülozun kristal yapısını azaltan bir ön işleme işlemi, biyokütle kullanımı sırasında mikrofondanroorganisms. Birçok ön-muamele yöntemi geliştirilmiştir: asit, alkalin, amonyak ve buhar ön-muameleleri sık görülür. Bambu tropik ve subtropikal bölgelerde bol miktarda bulunur ve önemli bir biyokütle kaynağıdır. Burada, bambu hidrolizatının hazırlanması ve kimyasal üretiminin bambu hidrolizat kullanılarak sunulması

<table><tbody><tr><td>otoklav</td><td>SANYO</td><td>3780</td><td></td></tr><tr><td>biyoreaktör</td><td>Sartorius stedim biyoteknoloji</td><td>Bostat Aplus</td><td></td></tr><tr><td>karıştırıcı</td><td>IKA</td><td>RW 20</td><td></td></tr><tr><td>su banyosu çalkalayıcı</td><td>Zhicheng</td><td>ZWY-110X50</td><td></td></tr><tr><td>yüksek performanslı sıvı kromatograf sistemi</td><td>Shimadzu Corp</td><td>20AVP</td><td></td></tr><tr><td>santrifüj</td><td>Hitachi</td><td>CR22G III</td><td></td></tr><tr><td>Zhejiang Eyaleti, Çin'den</td><td></td> satın alınan<td>bambu tozu</td><td>ağ numarası, 50</td></tr><tr><td>selülaz</td><td>Youtell Biochemical, Shandong, Çin</td><td></td><td>200 PFU/mL</td></tr></tbody></table>

kimyasalların Üretimi<emklebsiella pneumoniae</em&gt; bambu hidrolizatını hammadde olarak kullanma

Production of Chemicals by Klebsiella pneumoniae Using Bamboo Hydrolysate as Feedstock

Bambu önemli bir biyokütle ve bambu hidrolizatı Klebsiella pneumoniae tarafından kimyasal üretim için ham madde olarak kullanılır. Burada, bambu tozu NaOH ile ön işleme tabi tutuldu ve nötr bir pH&#39;a yıkandı. Önceden işlemden geçirilen bambu tozuya 30 g / L glikoz ve 15 g / L ksiloz içeren hidrolizatı oluşturmak için selülaz ilave edildi ve kimyasal üretim için bir ortam hazırlamak için karbon kaynağı olarak kullanıldı. Mikroerobik koşullar altında kültürlendiğinde, yabani tip K. pneumoniae tarafından 12.7 g / L 2,3-butandiol üretilmiştir. Aerobik koşullarda, 13.0 g / L R- asetoin, K. pneumoniae&#39;nin budC mutantı tarafından üretildi. 25.5 g / L 2-ketoglukonik asit ve 13.6 g / L xylonic asit karışımı, yüksek hava takviyesi ile iki aşamalı, pH kontrollü bir fermantasyonda K. pneumoniae budA mutantı tarafından üretildi. Fermantasyonun ilk aşamasında, kültür, nötr bir pH&#39;da muhafaza edildi; Hücre büyümesinden sonra, fermentasyonN ikinci aşamaya geçildi, bu sırada kültürün asidik kalmasına izin verildi.

Bu protokolde, bambu alkali kullanılarak ön işleme tabi tutuldu. Optimum inkübasyon parametreleri (121 ° C ve 0.25 M NaOH sıcaklıkları) Şekil 1 ve 2&#39;de belirlendi . Önceden işlemden geçirilmiş bambu, enzimatik olarak hidrolize edildi ve hidrolizatta elde edilen glikoz ve ksiloz konsantrasyonları ölçüldü. Daha yüksek sıcaklık şeker üretimini tercih etti, bu nedenle optimal sıcaklık olarak 121 ° C seçildi. Hidrolizatta üretilen glikoz ve ksiloz 0,05-0,...

Bambu tozu NaOH ile ön-muamele edildi ve enzimatik olarak hidrolize edildi. Bambu hidrolizatı, 2,3-butandiol, R- asetoin, 2-ketoglukonik asit ve Kylbsiella pneumoniae tarafından ksilonik asit üretimi için hammadde olarak kullanıldı.

Kimyasalların Üretimi<emKlebsiella pneumoniae</em&gt; Bambu Hidrolizatını Hammadde Olarak Kullanma

Bamboo is an important biomass, and bamboo hydrolysate is used by Klebsiella pneumoniae as a feedstock for chemical production. Here, bamboo powder was ...

Bu deneyin genel amacı, ham madde olarak bambu hidrolizatı kullanan Klebsiella pneumoniae tarafından 2, 3-Bütandiyol, Asetoin, 2-ketoglukonik asit ve ksilonik asit kimyasallarının üretimini gözlemlemektir. Başlamak için, 250 mililitrelik erlenmayerlerde bir dizi sodyum hidroksit çözeltisi kullanarak, %10'luk bir çözelti hazırlamak amacıyla 40 mililitre sodyum hidroksite beş gram bambu tozu ekleyin. Çözeltileri 60 °C veya 100 °C'de bir su banyosunda 60 dakika boyunca veya bir otoklavda 121 °C'de 60 dakika boyunca inkübe edin.İnkübasyonun ardından, karışımları beş dakika boyunca santrifüjleyin, ardından süpernatantı uzaklaştırın, 100 milliliters taze su ekleyin ve karıştırın. Süpernatantın pH değeri 6.8'e ulaşana kadar yıkama işlemini beş ila altı kez tekrarlayın; ardından enzimatik hidrolizi gerçekleştirmek için, her bir çözeltinin 50 milliliters kısmının pH değerini 5.0'a ayarlamak üzere %98 sülfürik asit kullanın. Sonrasında, mililitre başına 0.5 milliliters 200 filtre kağıdı aktivitesi veya FPU selülaz ekleyin.Selülazın bambuya olan nihai oranı, bir gram bambu başına 20 FPU olmalıdır. Karışımı 50 °C'de, çalkalamalı olarak 36 saat boyunca inkübe edin. Hidroliz sonrası, karışımda b

production-chemicals-klebsiella-pneumoniae-using-bamboo-hydrolysate

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Kaynak: Augimeri, R. V. ve diğerleri, Bakterilerde Etilen Tepkisini İncelemek İçin Bir Araç Olarak Etilen Salan Bileşik 2-Kloroetilfosfonik Asitin Kullanılması. J. Vis. Uzm. (2016)Bu video, 2-kloroetilfosfonik asit (CEPA) tarafından üretilen etilenin bakteri üremesi ve selüloz üretimi üzerindeki etkisini göstermektedir. Etilen, selüloz sentezini uyaran sinyal yollarını aktive ederek pelikül oluşumunun artmasına neden olur. Bu sonuçlar, etilene bakteriyel tepkiyi vurgulamaktadır.

Etilen Salan Bir Bileşik Kullanarak Etilene Bakteriyel Tepkinin Araştırılması

Bir nitrojen kaynağı ve karbon kaynağı olarak fazla yemeklik yağ içeren bir ortamda, petrolle kirlenmiş topraktan izole edilen bir Pseudomonas aeruginosa bakteri türü ile başlayın.Bu tür, biyoplastik üretiminde yararlı olan uzun zincirli bir polimer olan polihidroksialkanoatı (PHA) sentezler.Havalandırmayı kolaylaştırmak ve bakteri üremesini teşvik etmek için çalkalama altında inkübe edin.Başlangıçta ortam, bakteri çoğalmasını desteklemek ve yüksek biyokütle üretmek için hem karbon hem de...

Karbon Açısından Zengin Bir Ortamda Pseudomonas aeruginosa ile Polihidroksialkanoatların Biyosentezi

Kaynak: Wei, D. ve diğerleri, Klebsiella pneumoniae tarafından hammadde olarak bambu hidrolizatı kullanarak kimyasal üretimi. J. Vis. Exp. (2017)Bu video, Klebsiella pneumoniae'nin mikroaerobik ve hafif asidik koşullarda hidrolizat bazlı ortamda kültürlenerek bambu kökenli şekerlerin mikrobiyal olarak 2,3-butandiol'e dönüştürülmesini göstermektedir.

Klebsiella pneumoniae tarafından bambu hidrolizatın mikroaerobik fermantasyonu

Endüstriyel atıklar, mikrobiyal büyümeyi analiz etmek için toplanabilir ve değiştirilebilir. Lignoselüloz ekstraksiyon teknikleri, spesifik biyolojik bozunma kabiliyetini analiz etmek için bileşenler sağlar. Gaz kromatografisi-kütle spektrometresi, hamur atıkları üzerinde yetiştirilen mikroorganizmaların fermantasyon ürünlerini tanımlar. Bu yöntemler, mikroorganizmaların hamur atıklarını parçalamak için metabolik kapasitesini belirler.

Selüloz Fabrikası Atık Akışlarında Mikrobiyal Büyümeyi Kolaylaştırma Yöntemleri ve Kültürlenmiş Mikropların Biyolojik Bozunma Potansiyelinin Karakterizasyonu

örnek olarak L-iksuloz üretimini kullanarak kofaktör rejenerasyonu ve geliştirilmiş yeniden kullanılabilirliği eş hareketsiz tam hücre Biyokatalizörler için protokol sundu. Kofaktör yenilenmesi işlevsel tamamlayıcı enzimleri ifade eden iki Escherichia coli suşları birleştirilmesi ile elde edilir; Bütün hücre gibi bir biyokatalizör hareketsizleştirme kalsiyum aljinat taneleri hücre kapsülleme ile elde edilir.

Kofaktör Yenilenme ve Geliştirilmiş kullanırlılık için Aljinat Boncuk Multi-biyokatalizi immobilizasyonu

Adaptif gelişimi ve izolasyon teknikleri tarif hızla heksoz ve enzimin pentoz karışık şekerler undetoxified hidrolizatlarını şekerleştirilir ve 40 g / L etanol içinde birikir tüketmek mümkün Scheffersomyces stipitis suşunun türevleri NRRL-Y-7124 elde etmek üzere gösterilmektedir.

Etanol ile lignoselüloz biyo dönüşümünü için Sağlam Pentoz-fermente Maya Evrimi Teknikleri

Burada özetlenen protokoller, 2-kloroetilfosfonik asit (CEPA) kullanarak bakteriyel etilen yanıtlarının uygun şekilde araştırılmasını kolaylaştırır.  Etilen, CEPA'nın sulu bir bakteri üreme ortamında ayrışması yoluyla yerinde üretilir ve saf etilen gazı gereksinimini ortadan kaldırır.

Aracı Olarak Etilen serbest Bileşik, 2-chloroethylphosphonic acid, kullanan Bakterilerin Etilen Yanıtı Eğitim için

Biz Brønsted asidik iyonik sıvılar (BAILs) varlığı su katalizör ile bir yenilenebilir olmayan yenilebilir lignocellulosic biyokütle (yani, jüt) C5 şekerler (ksiloz ve arabinoz) sentezi için bir iletişim kuralı mevcut. BAILs katalizör geleneksel mineral asit katalizörler daha iyi katalitik performans sergiledi (H2SO4 ve HCl).

Pentosan analizi için yeni bir yöntem mevcut Jüt biyokütle ve şeker monomerleri asidik iyonik sıvı kullanarak içine onun dönüşüm

Hava kirliliği tüm organizmaların yaşam kalitesini etkiler. Burada, biyogazın arıtılması (karbondioksit ve hidrojen sülfürün aynı anda uzaklaştırılması) ve yarı endüstriyel açık yüksek oranlı alg havuzları yoluyla biyometan üretimi ve ardından arıtma verimliliği, pH, çözünmüş oksijen ve mikroalg büyümesinin analizi için mikroalg biyoteknolojisinin kullanımını açıklıyoruz.

Yarı Endüstriyel Yüksek Hızlı Alg Havuzlarında Mikroalg-Bakteri Sistemi Kullanılarak Biyogaz Saflaştırılması

Bu protokol, gıda atıklarını biyolojik olarak parçalanabilen polihidroksialkanoat (PHA) biyoplastiklere dönüştürmek için ölçeklenebilir bir yöntem sunar. Gıda atığı ön arıtımı için durdurulmuş anaerobik çürütme, PHA biyosentezi için halofilik mikrobiyal fermantasyon ve PHA geri kazanımı için kimyasal içermeyen bir aşağı akış prosesi kullanır.

Gıda Atıklarından Sürdürülebilir Biyoplastik Üretiminin Ölçeklenebilir Adım Adım Yaklaşımı

Keşfedin: Klebsiella pneumoniae ile bambu hidrolizatından 2,3-butanediol, asetoin ve ketogluconik asit üretimi. Bu mikrobiyal fermantasyon yöntemi sürdürülebilir biyokimya mühendisliği için yenilikçi bir yaklaşım sunar.

Kimyasalların Üretimi

Daha fazla video keşfet