魚の廃棄物を線形および枝分かれ型の中鎖脂肪酸に単段階の微生物による変換

科学分野:

• バイオテクノロジー バイオテクノロジー
• 環境科学 環境科学
• バイオケミストリー バイオケミストリー

背景:

• バイオ廃棄物を中鎖脂肪酸 (MCFA) に無酸素発酵することは,資源回収のための循環バイオエコノミーの重要な戦略です.
• 魚の廃棄物などのタンパク質に富んだ基板からMCFAの生産は未熟です.

研究 の 目的:

• 単発発酵および共発酵による魚の廃棄物のMCFAへの再利用を調査する.
• 食品廃棄物との共発酵がMCFAの収穫量とプロフィールに与える影響を評価する.
• 微生物コミュニティのシフトと,MCFAの生産に関与する代謝経路を理解する.

主な方法:

• シングルステージの無酸素連鎖延長プロセス.
• 魚の廃棄物の単発発酵.
• 魚の廃棄物の炭水化物豊富な食品廃棄物との共発酵.
• 微生物のコミュニティと代謝経路を特定するためのメタゲノミクス分析.

主要な成果:

• 魚の廃棄物の単発酵により,イソカプロ酸 (4-メチルバレリック酸) が得られました.
• 食品廃棄物との共発酵により,選択性はn-カプロ酸およびn-ヘプタノ酸にシフトし,MCFAの総収量が大幅に増加しました.
• メタゲノミクス分析により,単発および共発酵のための異なる微生物コミュニティと代謝経路が明らかになり,特定の細菌が異なるMCFA製品に関連しています.

結論:

• 魚の廃棄物は,無酸素発酵によってMCFAに効果的に変換できます.
• 同発酵は,MCFAのチェーン長と分岐を制御するための調整可能な戦略を提供します.
• このアプローチは,グリーン化学物質の生成と,タンパク質に富んだ廃棄物流から資源の回収を支援します.