使用Cupriavidus necator进行压力发酵,以促进CO2基聚3-基酸盐的生产
Elodie Vlaeminck1, Pedro Acuña Lopez1, Evelien Uitterhaegen2
1Centre for Industrial Biotechnology and Biocatalysis (InBio.be), Department of Biotechnology, Faculty of Bioscience Engineering, Ghent University, Coupure Links 653, 9000 Ghent, Belgium; Bio Base Europe Pilot Plant (BBEPP), Rodenhuizekaai 1, 9042 Ghent, Belgium.
Bioresource technology
|July 27, 2024
概括
压力发酵显著提高了使用Cupriavidus necator的碳中性生物塑料 (聚乙酸/PHB) 产量. 这种方法增强了气体到液体的质量转移,并确保了安全性,大大提高了PHB产量.
科学领域:
- 生物技术和工业微生物学
- 聚合物科学与工程 聚合物科学与工程
- 可持续发展的材料开发.
背景情况:
- 聚3-基酸盐 (PHB) 是一种通过细菌发酵产生的可生物降解生物塑料.
- 使用Cupriavidus necator的化学和自营发酵提供了一条碳中和路径到PHB.
- 目前的限制包括气体混合物的爆炸性和低的气体到液体质量转移率.
研究的目的:
- 研究压力发酵的应用,以提高基于二氧化碳的PHB生产.
- 为了克服与发酵中的爆炸性气体混合物相关的安全问题.
- 为了提高气体到液体的质量转移,提高生物塑料的产量.
主要方法:
- 使用Cupriavidus necator进行CO2,H2和O2的化学自营发酵.
- 在最先进的生物反应器中实施压力发酵.
- 在受控条件下运行,限制O2度以确保安全.
主要成果:
- PHB的产量从10.8g/L在1.5bar时增加到29.6g/L在3bar时.
- 压力发酵延长了细菌的指数增长阶段.
- 与理论计算相关的生产收益高达3bar.
结论:
- 压力发酵是一种可行的策略,可以增强基于二氧化碳的PHB生产.
- 这种方法提高了产量,并保持了安全的操作条件.
- 对于3bar以上的压力,可能需要进一步优化.
