統合バイオプロセスによるグルコースとヘミセルロースからのClostridium菌株による改良されたイソプロパノール-ブタノール生産のための戦略

XIN Fengxue; CHEN Tianpeng; JIANG Yujiang; DONG Weiliang; ZHANG Wenming; ZHANG Min; WU Hao; MA Jiangfeng; JIANG Min

文献

J-GLOBAL ID：201702244004442343 整理番号：17A0876318

統合バイオプロセスによるグルコースとヘミセルロースからのClostridium菌株による改良されたイソプロパノール-ブタノール生産のための戦略

Strategies for improved isopropanol-butanol production by a Clostridium strain from glucose and hemicellulose through consolidated bioprocessing

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資料名：
巻： 10 号： May ページ： 10:118 (WEB ONLY) 発行年： 2017年05月
JST資料番号： U7022A ISSN： 1754-6834 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

背景:アセトン-ブタノール-エタノール(ABE)発酵における伝統的な基質の高い費用と副産物(アセトンやエタノールなどの)の生成はバイオブタノールの大量生産を妨げた。ここでは,エタノールの高率の排除とアセトンの付加価値生産物(イソプロパノール)への転化でブタノールを生産できる新たに分離した溶剤生成とキシラン性Clostridium種を包括的に特性化した。結局,統合バイオプロセスによる新菌株での固有キシラナーゼの効率的発現によって,ヘミセルロースからの直接のブタノール生産が達成された。結果:この研究では,新規な野生型Clostridium菌株NJP7を分離して特性決定したが,これは発酵性のアセトン-イソプロパノール-ブタノール経路を通って単糖類,例えばグルコースをブタノールに発酵できた。緩衝能力とアルコールデヒドロゲナーゼ活性の増大によって,Clostridium菌株NJP7によるブタノールとイソプロパノール力価の増大は,それぞれ12.21と1.92g/Lに改良されて,溶剤生産性は0.44g/L/hに高めることができた。さらに,バイオディーゼルによるその場抽出によって,ブタノールとイソプロパノールの量は最終的に回分供給モードで25.58と5.25g/Lに改良された。その間,Clostridium菌株NJP7は固有キシラナーゼの発現でヘミセルロースから直接のイソプロパノール-ブタノール生産の能力を示す。温度移行の同時的糖化と発酵で最終的に2.06g/Lのブタノールと0.54g/Lのイソプロパノールが達成され,ヘミセルロースから直接に最高のブタノール生産をもたらした。結論:新たに分離したClostridium菌株NJP7によるブタノールとのイソプロパノールの共生産は,ブタノール発酵の経済的価値を追加する。さらに,その場抽出による高いイソプロパノール-ブタノール生産は,大規模でのブタノール-イソプロパノールの発酵生産のために経済実現性も大いに高めるだろう。一方,固有熱安定キシラナーゼの分泌を通した多糖類ヘミセルロースからのブタノール-イソプロパノールの直接生産は,生物燃料生産へのリグノセルロース廃棄物を使用する大きな潜在能力を示す。(翻訳著者抄録)

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微生物代謝産物の生産 , 木材化学

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