稀释速率及其过渡模式影响有机酸生产率和细菌群体结构,在使用复杂微生物的连续化过程中

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 生物技术是生物技术.
• 生物化学工程 生物化学工程

背景情况:

• 连续的元发酵利用复杂的微生物群落来生产有机酸.
• 了解像稀释率和过渡模式这样的操作参数的影响对于流程优化至关重要.

研究的目的:

• 研究不同稀释速率和过渡模式 (恒定,上升,下降) 对有机酸生产率和细菌群体结构的影响.
• 确定关键的细菌物种及其对特定有机酸产量的贡献.

主要方法:

• 连续元发酵实验在不同的稀释速率 (0.05,0.15,0.4小时-1) 进行.
• 细菌社区结构使用16S安普利康测序进行了分析.
• 提议并根据功能基因丰度计算特定物种生产率 (SSP).

主要成果:

• 最高的有机酸总生产率 (3.16 g L−1 h−1) 具有82.2%的乳酸选择性,在D = 0.4 h−1.1.的恒定模式下实现.
• 上调模式有利于异质发酵,而下调模式最大限度地提高了D = 0.05 h-1.1的黄油酸生产率 (0.348 g L-1 h-1).
• 不同的主要产品 (乳酸,/酸,黄油酸) 分别与恒定,上升和下降模式有关.

结论:

• 稀释速率和过渡模式显著改变细菌群体结构,从而影响有机酸的生产力.
• 拟议的物种特异性生产率 (SSP) 参数有助于量化细菌对有机酸生产的贡献.
• 优化稀释速率和过渡模式对于开发高生产率的连续元发酵工艺至关重要.