在乙醇培养作物中,Cyberlindnera jadinii的定量生理学和生物质组成

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 微生物生理学 微生物生理学
• 可持续化学 可持续化学

背景情况:

• 工业生物技术需要替代化石碳水化合物的碳基质,以减少温室气体排放.
• 从废物流中生产的乙醇是一种有前途的,能量密集的,自我杀菌的基板.
• 酵母C. jadinii有单细胞蛋白 (SCP) 生产的历史,但缺乏以乙醇为基础的生长的详细定量生理数据.

研究的目的:

• 研究使用乙醇的C. jadinii菌株的生长动力学,能量学,营养需求和生物质组成.
• 在各种培养条件下建立C. jadinii的定量生理基线.
• 评估C. jadinii作为SCP和其他从乙醇生产产品的平台的潜力.

主要方法:

• 对C. jadinii菌株进行批量,化学定位和料批量培养.
• 有氧化,以乙醇为限的化学定位培养,以确定生物质产量和维持能量.
• 在不同生长速度和条件下分析蛋白质含量和蛋白质组合.
• 在矿物质介质中对多个C. jadinii菌株的生长性能进行评估.
• 在10L尺度下进行料批量种植,以达到高生物质度.
• 基于模型的模拟来预测生物质生产.

主要成果:

• C. jadinii CBS 621的最大生物质产量为0.83g/g乙醇,估计ATP维持需求为2.7 mmol/g/h.
• 稳定的蛋白质含量 (约. 54%) 即使在较低的生长率下也观察到,而酒精脱酶是丰富的.
• 在13种C. jadinii菌株中,有11种在没有维生素的矿物质介质中表现出快速生长 (>0.4h-1);CBS 621是胺辅助性.
• 原性菌株CBS 5947在料批培养中达到100g/kg的汁,产量为0.65g/g的乙醇.
• 模型模拟准确地预测了基于化学状态数据的生物质生产.
• 化学静止剂 (54%) 和食批次 (42%) 培养之间蛋白质含量有差异,这可能是由于动态条件.

结论:

• 定量生理学数据为C. jadinii研究提供了基线.
• 高增长率,高效的乙醇利用率,简单的营养需求和高蛋白质含量使C. jadinii成为一个有价值的平台.
• C. jadinii 是工业 SCP 和来自乙醇的其他生物制品的有希望的候选者.