Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sản xuất liên tục 1,3-propanediol bằng cách sử dụng glycerol thô với Clostridium beijerinckii NRRL B-593 được cố định so với văn hóa lơ lửng
Tóm tắt
Việc sản xuất liên tục 1,3-propanediol (1,3-PDO) đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng Clostridium beijerinckii NRRL B-593 với glycerol thô không tinh chế thu được từ quy trình sản xuất biodiesel. Các vòng gốm và đá pumice đã được sử dụng để cố định tế bào trong một bioréacteur dạng bed-packed. Để so sánh, một bioréacteur điều khiển với văn hóa lơ lửng cũng đã được vận hành. Ảnh hưởng của thời gian lưu giữ thủy lực (HRT) đến sản xuất 1,3-PDO trong cả hai hệ thống cố định và lơ lửng cũng đã được điều tra. Nghiên cứu cho thấy rằng HRT là một yếu tố quan trọng cho cả hai hệ thống cố định và lơ lửng và HRT 2 giờ là thời gian tốt nhất về tỷ lệ sản xuất thể tích (g 1,3-PDO/L/h). Hơn nữa, việc cố định tế bào cũng có lợi rõ rệt, đặc biệt là về độ bền vững và độ tin cậy của quá trình sản xuất. Kết quả chỉ ra rằng việc cố định tế bào đạt được năng suất cao gấp 2,5 lần so với hệ thống tế bào lơ lửng. Dựa trên kết quả của chúng tôi, sản xuất liên tục 1,3-PDO với các tế bào cố định là một phương pháp hiệu quả, và glycerol thô có thể được sử dụng mà không cần xử lý trước.
Từ khóa
#1 #3-propanediol #glycerol thô #Clostridium beijerinckii #cố định tế bào #thời gian lưu giữ thủy lựcTài liệu tham khảo
Mu Y, Xiu ZL, Zhang DJ (2008) A combined bioprocess of biodiesel production by lipase with microbial production of 1,3-propanediol by Klebsiella pneumoniae. Biochem Eng J 40:537–541
Yazdani SS, Gonzalez R (2007) Anaerobic fermentation of glycerol: a path to economic viability for the biofuels industry. Curr Opin Biotechnol 18:213–219
Hiremath A, Kannabiran M, Rangaswamy V (2010) 1,3 Propanediol production from crude glycerol from jathropa biodiesel process. New Biotechnol 28(1):19–23
Saxena RK, Anand P, Saran S, Isar J (2009) Microbial production of 1,3-propanediol: recent developments and emerging opportunities. Biotechnol Adv 27:895–913
Willke T, Vorlop K (2008) Biotransformation of glycerol into 1,3-propanediol. Eur J Lipid Sci Technol 110:831–840
Pflugmacher U, Gottschalk G (1994) Development of an immobilized cell reactor for the production of 1,3-propanediol by Citrobacter freundii. Appl Microbiol Biotechnol 41:313–316
Wittlich P, Capan E, Schlieker M, Vorlop KD, Jahnz U (2004) Entrapment in LentiKats®. In: Nedovic VA, Willaert R (eds) Fundamentals of cell ımmobilisation biotechnology. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht
Gungormusler M, Gonen C, Ozdemir G, Azbar N (2010) 1,3 Propanediol production potential of Clostridium saccharobutylicum NRRL B-643. New Biotechnol 27(6):782–788
Gungormusler M, Gonen C, Ozdemir G, Azbar N (2010) Fermentation medium optimization for 1,3 propanediol production using Taguchi and Box-Behnken experimental designs. Fresenius Environ Bull 19(12):2840–2847
APHA, AWWA, WPCF (1995) Standard methods for the examination of water and wastewater, vol 19. American Public Health Association, Washington
Kourkoutas Y, Bekatorou A, Banat IM, Marchant R, Koutinas AA (2004) Immobilization technologies and support materials suitable in alcohol beverages production: a review. Food Microbiol 21:377–397
Demuyakor B, Ohta Y (1992) Promotive action of ceramics on yeast-ethanol production, and its relationship to pH, glycerol and alcohol dehydrogenase activity. Appl Microbiol Biotechnol 36:717–721
Biebl H (2001) Fermentation of glycerol by Clostridium pasteurianum—batch and continuous culture studies. J Ind Microbiol Biotechnol 27:18–26
Chen X, Xiu Z, Wang J, Zhang D, Xu P (2003) Stoichiometric analysis and experimental investigation of glycerol bioconversion to 1,3-propanediol by Klebsiella pneumoniae under microaerobic conditions. Enzyme Microb Technol 33:386–394
Sattayasamitsathit S, Prasertsan P, Methacanon P (2011) Statistical optimization for simultaneous production of 1,3-propanediol and 2,3-butanediol using crude glycerol by newly bacterial isolate. Process Biochem 46:608–614
Chen X, Zhang DJ, Qi WT, Gao SJ, Xiu ZL, Xu P (2003) Microbial fed-batch production of 1,3-propanediol by Klebsiella pneumoniae under micro-aerobic conditions. Appl Microbiol Biotechnol 63:143–146
Biebl H, Marten S, Hippe H, Deckwer WD (1992) Glycerol conversion to 1,3-propanediol by newly isolated Clostridia. Appl Microbiol Biotechnol 36:542–547
Saint-Amans S, Perlot P, Goma G, Soucaille P (1994) High production of 1,3-propanediol from glycerol by Clostridium butyricum VPI 3266 in a simply controlled fed-batch system. Biotechnol Lett 16:832–836
Zhao YN, Chen G, Yao SJ (2006) Microbial production of 1,3-propanediol from glycerol by encapsulated Klebsiella pneumoniae. Biochem Eng J 32:93–99
Menzel K, Zeng AP, Deckwer WD (1997) High concentration and productivity of 1,3-propanediol from continuous fermentation of glycerol by Klebsiella pneumoniae. Enzyme Microb Technol 20(2):82–86