Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu sinh lý về đặc điểm tăng trưởng và khử lưu huỳnh dibenzothiophen (DBT) của Gordonia sp. CYKS1
Tóm tắt
Các đặc điểm sinh lý của quá trình khử lưu huỳnh DBT và sự phát triển của tế bào Gordonia sp. CYKS1 đã được khảo sát. Đối tượng nghiên cứu thể hiện sự ưa thích đối với ethanol trong một môi trường chứa hai nguồn cacbon, ethanol và một trong các carbohydrate được sử dụng, bao gồm glucose, sucrose, maltose và galactose mặc dù nó tiêu thụ cả hai nguồn cacbon đồng thời. Sự phát triển của tế bào trên ethanol hoặc glucose tuân theo động học Monod. Phạm vi pH tối ưu cho quá trình khử lưu huỳnh DBT và sự phát triển của tế bào là từ 7 đến 8. Tốc độ khử lưu huỳnh giảm khoảng 30% ở pH 6, và không có sự khử lưu huỳnh hoặc phát triển tế bào đáng kể nào được quan sát ở pH 5. Khi nồng độ DBT ban đầu tăng lên tới 1,5 mM, tốc độ khử lưu huỳnh cũng tăng trong khi không có sự thay đổi đáng kể nào trong tỷ lệ phát triển tế bào được quan sát. Tốc độ khử lưu huỳnh tối đa đạt 12,50 μmol L-1 h-1 tại nồng độ DBT ban đầu 1,5 mM. Sự phát triển của tế bào và hoạt động khử lưu huỳnh bị ức chế nghiêm trọng bởi sự hiện diện của 2-hydroxybiphenyl (2-HBP). Khi bổ sung 0,05 mM 2-HBP ngay từ đầu, cả tốc độ khử lưu huỳnh và tốc độ phát triển tế bào đều giảm khoảng 20%. Người ta phát hiện rằng sự phát triển tế bào và quá trình khử lưu huỳnh bị ức chế hoàn toàn trong sự hiện diện của 2-HBP ở nồng độ 0,15 mM hoặc cao hơn. Sự ức chế do 2,2′-dihydroxybiphenyl (DHBP) ít nghiêm trọng hơn so với 2-HBP. Khoảng 80% hoạt động khử lưu huỳnh được duy trì trong sự hiện diện của 2,2′-DHBP ở nồng độ 0,4 mM.
Từ khóa
#DBT #khử lưu huỳnh #Gordonia sp. CYKS1 #sinh lý học #động học MonodTài liệu tham khảo
Chang, J. H., Rhee, S. K., Chang, Y.K. and Chang, H.N., “Desulfurization of Diesel Oils by a Newly Isolated Dibenzothiophene-degradingNocardia sp. Strain CYKS2,”Biotech. Progr.,14, 851 (1998).
Choi, O. K., Cho, K. S., Ryu, H.W. and Chang, Y. K., “Enhancement of Phase Separation by the Addition of de-emulsifiers to Threephase (Diesel Oil/Biocatalyst/Aqueous Phase) Emulsion in Diesel Biodesulfurization,”Biotechnology Letters,25, 73 (2003).
Denis-Larose, C., Labbe, D., Bergeron, H., Jones, A. M., Greer, C.W., Al-Hawari, J., Grossman, M. J., Sankey, B. M. and Lau, P. C.K., “Conservation of Plasmid-encoded Dibenzothiophene Desulfurization Genes in Several Rhodococci,”Appl. Environ. Microbiol.,63(7), 2915 (1997).
Denome, S.A., Oldfield, C., Nash, L. J. and Young, K. D., “Characterization of the Desulfurization GenesRhodococcus sp. Strain IGTS8,”J. Bacteriol.,176, 6707 (1994).
Gallado, M. E., Fernadez, A., Lorenzo, V.D., Garcia, J. L. and Diaz, E., “Designing RecombinantPseudomonas Strains to Enhance Biodesulfurization,”J. Bacteriol.,179(22), 7156 (1997).
Gallagher, J. R., Olson, E. S. and Stanley, D. C., “Microbial Desulfurization of Dibenzothiophene: A Sulfur-specific Pathway,”FEMS Microbiol. Lett.,107, 31 (1993).
Gray, K.A., Pogrebinsky, O. S., Mrachko, G. T., Xi, L., Monticello, D. J. and Squires, C. H., “Molecular Mechanisms of Biocatalytic Desulfurization of Fossil Fuels,”Nat. Biotechnol.,14, 1705 (1996).
Inoue, J., Shaw, J. P., Rekik, K. and Harayama, S., “Overlapping Substrate Specificities of Benzaldehyde Dehydrogenase (the xylC Gene Product) and 2-Hydroxymuoic Semialdehyde Dehydrogenase (the xylC Gene Product) Encoded by TOL Plasmid pWWO ofPseudomonas putida,”J. Bacteriol.,177, 1196 (1995).
Izumi, Y., Ohshiro, T., Ogino, H., Hine, Y. and Shimao, M., “Selective Desulfurization of Dibenzothiophene byRhodococcus erythropolis D-1,”Appl. Environ. Microbiol.,60, 223 (1994).
Kayser, K. J., Bielaga-Jones, B. A., Jackowski, K., Odusan, O. and Kilbane, II J. J., “Utilization of Organosulfur Compounds by Axenic and Mixed Cultures ofRhodococcus rhodochrous IGTS8,”J. Gen. Microbiol.,139, 3123 (1993).
Konishi, J., Ishii, Y., Onaka, T., Okumura, K. and Suzuki, M., “Thermophilic Carbon-sulfur-bond-targeted Biodesulfurization,”Appl. Environ. Microbiol.,63, 3164 (1997).
Kropp, K.G., Andersson, J.T. and Fedorak, P. M., “Bacterial Transformation of 1,2,3,4-Tetrahydrodibenzothiophene and Dibenzothiophene,”Appl. Environ. Microbiol.,63(8), 3032 (1997).
Lee, M.K., Senius, H.D. and Grossman, M. J., “Sulfur-specific Microbial Desulfurization of Sterically Hindered Analogs of Dibenzothiophene,”Appl. Environ. Microbiol.,61(2), 4362 (1995).
Li, M. Z., Squires, C.H., Monticello, D. J. and Chids, J.D., “Genetic Analysis of thedsz Promoter and Associated Regulatory Regions ofRhodococcus erythropolis IGTS8,”J. Bacteriol.,178(22), 6409 (1996).
Nekodzuka, S., Nakajimakambe, T., Nomura, N., Lu, J. and Nakahara, T., “Specific Desulfurization of Dibenzothiophene byMycobacterium sp. Strain G3,”Biocata. and Biotrans.,15, 17 (1997).
Ohshiro, T., Hine, Y. and Izumi, Y., “Enzymatic Desulfurization of Dibenzothiophene by a Cell-free System ofRhodococcus erythropolis D-1,”FEMS Microbiol. Lett.,118, 341 (1994).
Ohshiro, T., Kobayashi, Y., Hine, Y. and Izumi, Y., “Involvement of Flavin Coenzyme in Dibenzothiophene Degrading Enzyme System fromRhodococcus erythropolis D-1,”Biosce. Biotech. Biochem.,59, 1349 (1995).
Ohshiro, T., Suzuke, K. and Izumi, T., “Dibenzothiophene (DBT) Degrading Enzyme Responsible for the First Step of DBT Desulfurization byRhodococcus erythropolis D-1: Purification and Characterization,”J. Fermt. Bioeng.,83, 233 (1997).
Ohshiro, T., Suzuki, K. and Izumi, Y., “Regulation of Dibenzothiophene Degrading Enzyme Activity ofRhodococcus erythropolis D-1,”J. Ferment. Bioeng.,81, 121 (1996).
Omori, T., Monna, L., Saiki, Y. and Kodama, T., “Desulfurization of Dibenzothiophene byCorynebacterium sp. Strain SY1,”Appl. Environ. Microbiol.,58, 911 (1992).
Pavel, H., Forsman, M. and Shinger, V., “An Aromatic Effector Specificity of the Transcriptional Regulator DmpR Overcomes the Growth Constraints ofPseudomonas sp. Strains CF600 on para-substitute Methylphenols,”J. Bacteriol.,176, 7550 (1994).
Piddington, C. S., Kovacevich, B. R. and Rambosek, T., “Sequence and Molecular Characterization of a DNA Region Encoding the Dibenzothiophene Desulfurization Operon ofRhodococcus sp. Strain IGTS8,”Appl. Environ. Microbiol.,61, 468 (1995).
Rhee, S.K., Chang, J. H., Chang, Y.K. and Chang, H.N., “Desulfurization of Dibenzothiophene and Diesel Oils by a Newly IsolatedGordona Strain, CYKS1,”Appl. Environ. Microbiol.,64, 2327 (1998).
Setti, L., Lanzarini, G. and Pifferi, P. G., “Immobilized Cells for Applications in Non-conventional Systems. Progress in Biotechnology 11 Immobilized Cells : Basics and Applications,” R.H. Wijffels (Ed.), Elsevier Science B. V., 777 (1996).
Setti, L., Lanzarini, G. and Pifferi, P. G., “Dibenzothiophene Biodegradation by aPseudomonas sp. in Model Solutions,”Process Biochem.,30, 721 (1995).
Wang, P. and Krawiec, S., “Kinetic Analyses of Desulfurization of Dibenzothiophene byRhodococcus etythropolis in Batch and Fed-batch Cultures,”Appl. Environ. Microbiol.,62, 1670 (1996).