Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của axit lactic đến sản xuất ethanol nhiên liệu bởi Zymomonas
Tóm tắt
Vi khuẩn axit lactic có ảnh hưởng tiêu cực sâu sắc đến hiệu suất lên men của Zymomonas mobilis. Vi khuẩn axit lactic là một phần quan trọng trong quá trình ngâm ủ trong xay xát ẩm tinh bột. Sự phổ biến của chúng và pH tối ưu axit cho sự phát triển khiến những sinh vật này trở thành các tác nhân gây ô nhiễm cơ hội trong các quá trình lên men ethanol liên tục, nơi nguyên liệu thô là tinh bột thủy phân enzym. Ở nồng độ axit lactic từ 3–10 g/L, mật độ tế bào, năng suất sản phẩm, và năng suất sản xuất đều bị giảm. Tuy nhiên, trong các điều kiện hoạt động tương tự, một văn hóa chemostat được cung cấp môi trường glucose tổng hợp với thêm axit lactic dl (nồng độ từ 0–13 g/L) không cho thấy sự giảm sút về cả năng suất lẫn năng suất sản xuất. Trong các văn hóa lô pH-stat (5.0), với khoảng 11 g/L axit lactic thêm vào môi trường, sự phát triển và hiệu quả chuyển đổi chỉ bị hạn chế rất nhẹ. Ở pH 4.5, lượng axit lactic này gây ra sự giảm 23% trong năng suất tăng trưởng, nhưng chỉ giảm 3% trong năng suất ethanol. Axit acetic là một sản phẩm phụ chuyển hóa nhỏ của các văn hóa axit lactic, và ở pH 5, tốc độ tăng trưởng và năng suất tăng trưởng của Z. mobilis bị ức chế lần lượt là 17% và 23% bởi việc thêm 3.37 g/L axit lactic. Năng suất ethanol chỉ giảm 3.5% với lượng axit acetic này. Kết luận rằng axit lactic không phải là tác nhân ức chế nguyên nhân. Hơn nữa, mặc dù có thể có vai trò của axit acetic và các chất kháng sinh tự nhiên chưa xác định, nhưng cơ chế mà vi khuẩn axit lactic ảnh hưởng tiêu cực đến Zymomonas vẫn chưa được làm rõ.
Từ khóa
#vi khuẩn axit lactic #Zymomonas mobilis #sản xuất ethanol #lên men #axit lactic #axit acetic #năng suất sản xuấtTài liệu tham khảo
Keim, C. R. and Venkatasubramanian, K. (1989),Trends in Biotechnol. 7, 22–29.
Murtagh, J. E. (1986),Proc. Biochem. 21, 61–65.
Lynd, L. R., Cushman, J. H., Nichols, R. J., and Wyman, C. E. (1991),Science 251, 1318–1323.
Wright, J. D. (1988),Chem. Eng. Progress 84, 62–68.
Wyman, C. E. and Hinman, N. D. (1990),Appl. Biochem. Biotechnol 24/25, 735–753.
Hinman, N. D., Wright, J. D., Hoagland, W., and Wyman, C. E. (1989),Appl. Biochem. Biotechnol. 20/21, 391–401.
Bull, S. R. (1990),Energy from Biomass & Wastes XIV, Klass, D. L., ed., Institute of Gas Technology, Chicago, IL, pp. 1–14.
Lynd, L. R. (1990),Appl. Biochem. Biotechnol. 24/25, 695–719.
Lawford, H. G. (1988),Appl. Biochem. Biotechnol. 17, 203–219.
Lawford, H. G. (1988), Proc. VIII Int’l. Symp. on Alcohol Fuels, Tokyo, November 13–16, Pub. by NEDO, pp. 21-27.
Lawford, H. G. and Ruggiero, A. (1990),Bioenergy, Proc. 7th Cdn. Bioenergy R&D Seminar, Hogan, E., ed., NRC Canada, pp. 401–408.
Rogers, P. L., Lee, K. J., Skotnicki, M. L., and Tribe, D. E. (1982),Adv. Biochem. Eng. 23, 37–84.
Baratti, J. C. and Bu’Lock, J. D. (1986),Biotechnol. Adv. 4, 95–115.
Ohta, K., Supanwong, K., and Hayashida, S. (1981),J. Ferment. Technol. 59, 435–439.
Rodríguez, E. and Callieri, D. A. S. (1986),Biotechnol. Letts. 8, 745–748.
Doelle, M. B., Greenfield, P. F., and Doelle, H. W. (1990),Proc. Biochem. 25(5),151–156.
Beavan, M., Zawadzki, B., Droniuk, R., Fein, J., and Lawford, H. G. (1989),Appl. Biochem. Biotechnol. 20/21, 319–326.
Bringer, S., Sahm, H., and Swyzen, W. (1984),Biotechnol. Bioeng. Symp. 14, 311–319.
Lee, G. M., Kim, C. H., Lee, K. J., Yusof, Z. A. M., Han, M. H., and Rhee, S. K. (1986),J. Ferment. Technol. 64, 293–297.
Parekh, S. R., Parekh, R. S., and Wayman, M. (1989),Proc. Biochem. 24, 88–91.
Freese, E., Sheu, C. W., and Galliers, E. (1973),Nature 241, 321.
Booth, I. R. (1985),Microbiol. Rev. 49, 359–378.
Lavers, B.H., Pang, P., MacKenzie, C. R., Lawford, G. R., Pik, J., and Lawford, H. G. (1981),Advances in Biotechnology, Vol. II, Moo-Young, M. and Robinson, C. W., eds., Pergamon, Canada, pp. 195–200.
Stevnsborg, N. and Lawford, H. G. (1986),Appl. Microbiol. Biotechnol. 25, 106–115.
Stevnsborg, N. and Lawford, H. G. (1986),Biotechnol. Letts. 8, 181–186.
Lawford, H. G. and Stevnsborg, N. (1986),Biotechnol. Letts. 8, 345–350.
Stevnsborg, N., Lawford, H. G., Martin, N., and Beveridge, T. (1986),Appl. Microbiol. Biotechnol. 25, 116–123.
Lawford, H. G. and Stevnsborg, N. (1987),Biotechnol. Bioeng. Symp. 17, 209–219.
Lawford, H. G., Holloway, P., and Ruggiero, A. (1988),Biotechnol. Letts. 10, 809–814.
Lawford, H. G. and Ruggiero, A. (1990),Biotechnol. Appl. Biochem. 12, 206–211.
Swings, J. and De Ley, J. (1977),Bacteriol. Rev. 41, 1–46.
Booth, I. R. and Kroll, R. G. (1983),Biochem. Soc. Trans. 11, 70–73.
Smirnova, G. V. and Oktyabr’skii, O. N. (1988),Microbiology (USSR) 57, 446–451.
Repaske, D. R. and Adler, J. (1981),J. Bacteriol. 145, 321–325.
Gonçalves de Lima, O., De Araújo, J. M., Schumacher, I.E., and Cavalcanti Da Silva, E. (1970),Rev. Inst. Antibiot. Univ. Recife 10, 3–15.
Gonçalves de Lima, O., Schumacher, I. E., and De Araújo, J. M. (1973),Rev. Inst. Antibiot. Univ. Recife 12, 57–69.
Friend, B. A. and Shahani, K. M. (1984),J. Appl. Nutrition 36(2),125–153.
Shahani, K. M., Vakil, F. J., and Kilara, A. (1978),Cult. Dairy Prod. J. 11, 14–17.
Hamdan, I. Y. and Mikolajcik, E. M. (1974),J. Antibiot. 27, 631.
Vincent, J. G., Veomett, R. C., and Riley, R. I. (1959),J. Bacteriol. 78, 477.