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J-GLOBAL ID：202002229677632699   整理番号：20A2090670

Pseudomonas putidaを用いた最適化ラムノリピド生産のための遺伝的及びプロセス工学の統合【JST・京大機械翻訳】

Integration of Genetic and Process Engineering for Optimized Rhamnolipid Production Using Pseudomonas putida

著者 (33件)： Tiso Till (iAMB - Institute of Applied Microbiology, ABBt - Aachen Biology and Biotechnology, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Tiso Till (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Ihling Nina (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Ihling Nina (Chair of Biochemical Engineering (AVT.BioVT), RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Kubicki Sonja (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Kubicki Sonja (Institute of Molecular Enzyme Technology, Heinrich-Heine-Universitaet Duesseldorf, Duesseldorf, Germany) ,  Biselli Andreas (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Biselli Andreas (Fluid Process Engineering (AVT.FVT), RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Schonhoff Andreas (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Schonhoff Andreas (Institute of Energy and Climate Research - Systems Analysis and Technology Evaluation (IEK-STE), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Bator Isabel (iAMB - Institute of Applied Microbiology, ABBt - Aachen Biology and Biotechnology, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Bator Isabel (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Thies Stephan (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Thies Stephan (Institute of Molecular Enzyme Technology, Heinrich-Heine-Universitaet Duesseldorf, Duesseldorf, Germany) ,  Karmainski Tobias (iAMB - Institute of Applied Microbiology, ABBt - Aachen Biology and Biotechnology, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Karmainski Tobias (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Kruth Sebastian (iAMB - Institute of Applied Microbiology, ABBt - Aachen Biology and Biotechnology, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Kruth Sebastian (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Willenbrink Anna-Lena (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Willenbrink Anna-Lena (Fluid Process Engineering (AVT.FVT), RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Loeschcke Anita (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Loeschcke Anita (Institute of Molecular Enzyme Technology, Heinrich-Heine-Universitaet Duesseldorf, Duesseldorf, Germany) ,  Zapp Petra (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Zapp Petra (Institute of Energy and Climate Research - Systems Analysis and Technology Evaluation (IEK-STE), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Jupke Andreas (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Jupke Andreas (Fluid Process Engineering (AVT.FVT), RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Jaeger Karl-Erich (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Jaeger Karl-Erich (Institute of Molecular Enzyme Technology, Heinrich-Heine-Universitaet Duesseldorf, Duesseldorf, Germany) ,  Jaeger Karl-Erich (Institute of Bio- and Geosciences IBG 1: Biotechnology, Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Buechs Jochen (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany) ,  Buechs Jochen (Chair of Biochemical Engineering (AVT.BioVT), RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Blank Lars M. (iAMB - Institute of Applied Microbiology, ABBt - Aachen Biology and Biotechnology, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Blank Lars M. (Bioeconomy Science Center (BioSC), Forschungszentrum Juelich GmbH, Juelich, Germany)
資料名： Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (Web)  (Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (Web))
巻： 8  ページ： 976  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7059A  ISSN： 2296-4185  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ラムノリピドは,石油化学起源を有する合成化合物を代替する可能性を持つ微生物によって生産されるバイオサーファクタントである。ラムノリピドの工業的利用を促進するために,糖からの組換えラムノリピド生産を強化する必要がある。これは困難なままであるので,提示した研究の目的は,持続可能なラムノリピド生産プロセスの開発に向けたステップを取るための学際的アプローチを利用することである。ここでは,ゲノムへのラムノリピド生合成遺伝子の安定な統合のための発現カセットを,プラスミドに基づく発現系より優れた性能に開発した。さらに,生産菌株の遺伝的安定性は誘導性プロモーターの使用により改善された。ラムノリピド合成を増強するために,エネルギーおよび/または炭素消費形質が除去された:鞭毛機械または貯蔵高分子PHAの合成に陰性の突然変異体は,50%の増加した生産を示した。誘導時間の変化は,力価の18%増加をもたらした。振とうフラスコからのスケールアップを,1-Lバイオリアクタを用いて行った。泡のリサイクルにより,バイオマス損失を最小化でき,機械的フォーム破壊剤または消泡剤を使用せずに,1.5g/Lまでのラムノリピド力価を達成した。その後の液-液抽出を,望ましくない界面形成を減らすために,発酵中の適切な最小培地を用いて最適化した。ライフサイクルアセスメント(LCA)によって技術的規模の製造プロセスを設計し評価した。異なるプロセスチェーンとそれらの特異的環境影響を調べた。バイオマス供給の次に,発酵が最大の環境影響を有することが判明した。本研究は,微生物二次代謝産物の持続可能な生産の達成に関連する課題に取り組むための学際的アプローチの必要性を強調する。これらの結果を,工業規模での親水性基質を用いた微生物バイオサーファクタント生産の課題との関連で考察した。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 気泡 ,  *最適化 ,  微生物 ,  発酵 ,  鞭毛 ,  ゲノム ,  プラスミド ,  *Pseudomonas ,  最少培地 ,  環境影響 ,  バイオリアクタ ,  生産工程 ,  *Pseudomonas putida ,  バイオサーファクタント
準シソーラス用語： *ラムノリピド , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (8件)： ラムノリピド ,  Pseudomonas putida KT2440 ,  合成生物学 ,  代謝工学 ,  酸素移動速度 ,  液-液抽出 ,  ライフサイクルアセスメント ,  環境影響

分類 (2件)： 微生物代謝産物の生産  (FK03020A) ,  代謝と栄養  (EG03054K)

引用文献 (101件)：

• Abdel-Mawgoud A. M., Lépine F., Déziel E. (2014). A stereospecific pathway diverts beta-oxidation intermediates to the biosynthesis of rhamnolipid biosurfactants. Chem. Biol. 21 156-164. doi: 10.1016/j.chembiol.2013.11.010
• Adlercreutz D., Tufvesson P., Karlsson A., Hatti-Kaul R. (2010). Alkanolamide biosurfactants: techno-economic evaluation of biocatalytic versus chemical production. Indus. Biotechnol. 6 204-211. doi: 10.1089/ind.2010.6.204
• Anderlei T., Büchs J. (2001). Device for sterile online measurement of the oxygen transfer rate in shaking flasks. Biochem. Eng. J. 7 157-162. doi: 10.1016/s1369-703x(00)00116-9
• Anderlei T., Zang W., Papaspyrou M., Büchs J. (2004). Online respiration activity measurement (OTR, CTR, RQ) in shake flasks. Biochem. Eng. J. 17 187-194. doi: 10.1016/s1369-703x(03)00181-5
• Anic I., Apolonia I., Franco P., Wichmann R. (2018). Production of rhamnolipids by integrated foam adsorption in a bioreactor system. AMB Express 8:122. doi: 10.1016/s1369-703x(03)00181-5

タイトルに関連する用語 (6件)： Pseudomonas ,  最適化 ,  ラムノリピド ,  遺伝 ,  プロセス工学 ,  統合