Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự phát triển của Pseudomonas putida trên m-toluic acid và toluene trong các môi trường nuôi cấy theo mẻ và trong chemostat
Tóm tắt
Nghiên cứu hiện tại mô tả sự phát triển của tế bào Pseudomonas putida (ATCC 33015) trong nuôi cấy theo mẻ và liên tục trên hai cơ chất độc hại; toluene và m-toluic acid như nguồn carbon và năng lượng duy nhất. Trong các nuôi cấy theo mẻ với m-toluic acid, đạt được khối lượng tế bào khô tối đa lên tới 3.55 g tế bào khô/1 lít với tỷ lệ tăng trưởng cụ thể tối đa (μmax) là 0.1 h-1. Năng suất tế bào trung bình là 1.42 g tế bào khô/g m-toluic acid được sử dụng. Khi thêm toluene lỏng vào các nuôi cấy trong bình lắc có mặt 0.7 g/1 m-toluic acid, năng suất tế bào trung bình thu được là 1.3 g tế bào khô/g toluene được sử dụng và μmax là 0.13 h-1. Sự phát triển trên hơi toluene trong điều kiện có 0.7 g/l m-toluic acid trong các nuôi cấy theo mẻ dẫn đến năng suất tế bào là 1.28 g tế bào khô/g toluene được sử dụng, với động học tăng trưởng gần như giống hệt với điều kiện toluene lỏng (μmax lỏng=0.13 h-1, μmax hơi=0.12 h-1). Nồng độ sinh khối tối đa đạt được là 3.8 g tế bào khô/l, thu được trong cả hai trường hợp sau 100 giờ ủ. Pseudomonas putida được nuôi trong chemostat ban đầu trên 0.7 g/l m-toluic acid và hơi toluene và sau đó ở trạng thái ổn định với toluene như nguồn carbon và năng lượng duy nhất. Toluene được thêm liên tục vào môi trường nuôi cấy dưới dạng hơi với luồng không khí vào. Các nuôi cấy chemostat có thể được duy trì ở trạng thái ổn định trong vài tháng với toluene. Nồng độ sinh khối tối đa thu được trong nuôi cấy chemostat là 3.2 g tế bào khô/l. Tỷ lệ tăng trưởng cụ thể tối đa là 0.13 h-1, với năng suất tế bào là 1.05 g tế bào khô/g toluene được sử dụng. Khoảng 70% toluene tiêu thụ được chuyển đổi thành sinh khối, phần còn lại được chuyển hóa thành CO2 và các sản phẩm phụ không xác định.
Từ khóa
#Pseudomonas putida #m-toluic acid #toluene #nuôi cấy theo mẻ #chemostat #tăng trưởng vi khuẩn #sinh khốiTài liệu tham khảo
Abbott BJ, Gledhill WE (1971) The extracellular accumulation of metabolic products by hydrocarbon-degrading microorganisms. Adv Appl Microbiol 14:249–388
Atlas RM (1981) Microbial degradation of petroleum hydrocarbons: an environmental perspective. Microbiol Rev 45:180–209
Bauchop T, Elsden SR (1960) The growth of microorganisms in relation to their energy supply. J Gen Microbiol 23:457–469
Chakrabarty AM (1976) Plasmids in Pseudomonas. Annu Rev Genet 10:7–30
Clarke PH, Laverack PD (1984) Growth characteristics of Pseudomonas strains carrying catabolic plasmids and their cured derivatives. FEMS Microbiol Lett 24:109–112
Der Yang R, Humphrey AE (1975) Dynamic and steady state studies of phenol biodegradation in pure and mixed cultures. Biotechnol Bioeng 17:1211–1235
Friello DA, Mylroie JR, Gibson DT, Rogers JE, Chakrabarty AM (1977) XYL, A non-conjugative xylene degradative plasmid in Pseudomonas. J Bacteriol 127:1217–1224
Gibson DT, Koch JR, Kallio RE (1968) Oxidative degradation of aromatic hydrocarbons by microorganisms. 1) Enzymatic formation of catechol from benzene. Biochemistry 7:2653–2662
Goldberg I, Rock JS, Ben-Bassat A, Mateles RI (1976) Bacterial yields on methanol, methylamine, formaldehyde, and formate. Biotechnol Bioeng 28:1657–1668
Goldberg I (1985) Single Cell Protein. Springer Verlag, Heidelberg
Hardy K (1981) Bacterial Plasmids. Cole JA, Knowles CJ (eds) In: Aspects of Microbiology. Nelson Press
Higgins IJ, Best DJ, Hammond RC (1980) New findings in methane-utilizing bacteria highlight their importance in the biosphere and their commercial potential. Nature 280:561–564
Hill GA, Robinson CW (1975) Substrate inhibition kinetics of phenol degradation by Pseudomonas putida. Biotechnol Bioeng 17:1599–1615
Jones GL, Jansen F, McKay AJ (1973) Substrate inhibition of the growth of bactererium NCIB 8250 by phenol. J Gen Microbiol 74:139–148
Keshavarz T (1982) The stability of TOL plasmids in strains of Pseudomonas putida grown in chemostat cultures. PH. D. Thesis. University College London
Molin G (1981) The impact of dilution rate and attached growth on steady state characteristics of Pseudomonas putida. Eur J Appl Microbiol Biotechnol 13:102–106
Molin G, Nilsson I (1985a) Degradation of phenol by Pseudomonas putida ATCC 11172 in continuous culture at different ratios of biofilm surface to culture volume. Appl Environ Microbiol 50:946–950
Molin G, Nilsson I (1985b) Sand administration as an instrument for biofilm control of Pseudomonas putida ATCC 11172 in chemostat cultures. Biotechnol Bioeng 27:117–120
Pirt SJ (1975) Principles of Microbe and Cell Cultivation. Blackwell, Oxford
Wheelis ML (1975) The genetics of dissimilatory pathways in Pseudomonas. Ann Rev Microbiol 29:505–524
Williams PA, Worsey MJ (1976) Ubiquity of plasmids in coding for toluene and xylene. metabolism in soil bacteria: evidence for existence of TOL plasmids. J Bacteriol 125:818–828
Williams PA (1981) Catabolic Plasmids. Trends Biochem Sci 6:23–26