限制 2,3-butanediol 与 Paenibacillus polymyxa 的发酵过程中使用林氏纤维素解酸盐的乙生成
Ryan J Stoklosa1, Valerie García-Negrón1, Renee J Latona1
1Sustainable Biofuels and Co-Products Research Unit, Eastern Regional Research Center, USDA-ARS, Wyndmoor, PA, United States.
Bioresource technology
|November 22, 2023
概括
研究人员探索了从玉米和草中生产生物基的2,3-butanediol (2,3-BDO). 使用Paenibacillius polymyxa进行轻度性预处理和发酵,实现了高产量,证明了可持续化学生产的潜力.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 生物化学工程 生物化学工程
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 脱碳的努力推动了人们对生物化学品的兴趣.
- 2,3-butanediol (2,3-BDO) 是一种有价值的平台化学物质,通过生化生产.
- 利用诸如玉米炉和草之类的纤维纤维素生物质是可持续生产的关键.
研究的目的:
- 优化从预处理的玉米炉和切换草中生产2,3-butanediol (2,3-BDO) 的生产.
- 用生物质衍生水解剂评估Paenibacillius polymyxa发酵的效率.
- 调查影响2,3-BDO产量和发酵期间稳定性的因素.
主要方法:
- 使用碳酸对玉米 (CS) 和草 (SG) 进行轻度性预处理.
- 酶性水解产生富含糖的水解剂.
- 在厌氧瓶和生物反应器中使用细菌Paenibacillius polymyxa发酵化剂.
主要成果:
- 酶性水解从预处理的CS和SG中获得高达80%的葡萄糖和95%的糖.
- 无氧瓶发酵实现了14-18g/L的2,3-BDO与最小的乙副产品.
- 生物反应器发酵在24小时内产生了高度的2,3-BDO (从CS高达43g/L,从SG高达34g/L).
- 由于在葡萄糖耗尽后转化为乙因,在发酵后发生了显著的2,3-BDO减少 (40-50%).
结论:
- 温和的性预处理有效地准备了基纤维素生物质进行高效的2,3-BDO发酵.
- Paenibacillius polymyxa在将生物质水解盐转化为2,3-BDO.中表现出强大的性能.
- 葡萄糖耗尽是限制最终2,3-BDO标位的关键因素,导致副产品的形成.
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