Name: production of chemicals by klebsiella pneumoniae using bamboo hydrolysate as feedstock
Uploaded: 2017-06-29T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Production of Chemicals by Klebsiella pneumoniae Using Bamboo Hydrolysate as Feedstock at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (منحة رقم 21576279، 20906076) وبرنامج مبادرة البحوث كريب (KGM2211531).

1. إعداد هدروليزيت الخيزران <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 5 غرام من مسحوق الخيزران إلى 40 مل من محلول هيدروكسيد الصوديوم لتحقيق 10٪ (ز / ز) التركيز النهائي في قارورة 250 مل. استخدام سلسلة من حلول هيدروكسيد الصوديوم تتراوح من 0.05 M إلى 0.50 M في الزي...

<ol>
	<li>Zeng, A. P., Biebl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bulk+chemicals+from+biotechnology:+the+case+of+1,+3-propanediol+production+and+the+new+trends.">Bulk chemicals from biotechnology: the case of 1, 3-propanediol production and the new trends.</a> Adv Biochem Eng Biotechnol. 74, 239-259 (2002).</li><li>Wei, D., Wang, M., Jiang, B., Shi, J., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+dihydroxyacetone+kinases+I+and+II+in+the+dha+regulon+of+Klebsiella+pneumoniae.">Role of dihydroxyacetone kinases I and II in the dha regulon of Klebsiella pneumoniae.</a> J Biotechnol. 177, 13-19 (2014).</li><li>Celi&#324;ska, E., Grajek, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biotechnological+production+of+2,3-butanediol-current+state+and+prospects.">Biotechnological production of 2,3-butanediol-current state and prospects.</a> Biotechnol Adv. 27 (6), 715-725 (2009).</li><li>Chen, C., Wei, D., Shi, J., Wang, M., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+2,+3-butanediol+stereoisomer+formation+in+Klebsiella+pneumoniae.">Mechanism of 2, 3-butanediol stereoisomer formation in Klebsiella pneumoniae.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 98 (10), 4603-4613 (2014).</li><li>Wei, D., Wang, M., Shi, J., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Red+recombinase+assisted+gene+replacement+in+Klebsiella+pneumoniae.">Red recombinase assisted gene replacement in Klebsiella pneumoniae.</a> J Ind Microbiol Biotechnol. 39 (8), 1219-1226 (2012).</li><li>Wei, D., Sun, J., Shi, J., Liu, P., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+strategy+to+improve+efficiency+for+gene+replacement+in+Klebsiella+pneumoniae.">New strategy to improve efficiency for gene replacement in Klebsiella pneumoniae.</a> J Ind Microbiol Biotechnol. 40 (5), 523-527 (2013).</li><li>Chen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+RecBCD+in+Klebsiella+pneumoniae+by+Gam+and+its+effect+on+the+efficiency+of+gene+replacement.">Inhibition of RecBCD in Klebsiella pneumoniae by Gam and its effect on the efficiency of gene replacement.</a> J Basic Microbiol. 56 (2), 120-126 (2016).</li><li>Wang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=R-acetoin+accumulation+and+dissimilation+in+Klebsiella+pneumoniae.">R-acetoin accumulation and dissimilation in Klebsiella pneumoniae.</a> J Ind Microbiol Biotechnol. 42 (8), 1105-1115 (2015).</li><li>Wei, D., Xu, J., Sun, J., Shi, J., Hao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2-Ketogluconic+acid+production+by+Klebsiella+pneumoniae+CGMCC+1.6366.">2-Ketogluconic acid production by Klebsiella pneumoniae CGMCC 1.6366.</a> J Ind Microbiol Biotechnol. 40 (6), 561-570 (2013).</li><li>Sun, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-stage+fermentation+for+2-ketogluconic+acid+production+by+Klebsiella+pneumoniae.">Two-stage fermentation for 2-ketogluconic acid production by Klebsiella pneumoniae.</a> J Microbiol Biotechnol. 24 (6), 781-787 (2014).</li><li>Wang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gluconic+acid+production+by+gad+mutant+of+Klebsiella+pneumoniae.">Gluconic acid production by gad mutant of Klebsiella pneumoniae.</a> World J Microbiol Biotechnol. 32 (8), 1-11 (2016).</li><li>Wang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+xylonic+acid+by+Klebsiella+pneumoniae.">Production of xylonic acid by Klebsiella pneumoniae.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 100 (23), 10055-10063 (2016).</li><li>Kumar, P., Barrett, D. M., Delwiche, M. J., Stroeve, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+pretreatment+of+lignocellulosic+biomass+for+efficient+hydrolysis+and+biofuel+production.">Methods for pretreatment of lignocellulosic biomass for efficient hydrolysis and biofuel production.</a> Ind Eng Chem Res. 48 (8), 3713-3729 (2009).</li><li>Brisse, S., Grimont, F., Grimont, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genus+Klebsiella.">The genus Klebsiella.</a> The Prokaryotes. , 159-196 (2006).</li><li>Hao, J., Lin, R., Zheng, Z., Liu, H., Liu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+characterization+of+microorganisms+able+to+produce+1,+3-propanediol+under+aerobic+conditions.">Isolation and characterization of microorganisms able to produce 1, 3-propanediol under aerobic conditions.</a> World J Microbiol Biotechnol. 24 (9), 1731-1740 (2008).</li><li>Hong, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+alkaline+pretreatment+on+corn+stover+for+enhanced+production+of+1.3-propanediol+and+2,+3-butanediol+by+Klebsiella+pneumoniae+AJ4.">Optimization of alkaline pretreatment on corn stover for enhanced production of 1.3-propanediol and 2, 3-butanediol by Klebsiella pneumoniae AJ4.</a> Biomass Bioenerg. 77, 177-185 (2015).</li><li>Pienkos, P. T., Zhang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+pretreatment+and+conditioning+processes+on+toxicity+of+lignocellulosic+biomass+hydrolysates.">Role of pretreatment and conditioning processes on toxicity of lignocellulosic biomass hydrolysates.</a> Cellulose. 16 (4), 743-762 (2009).</li></ol>

K. الرئوية ينتمي إلى جنس كليبسيلا في الأسرة إنتيروباكترياسي . K. الرئوية توزع على نطاق واسع في البيئات الطبيعية مثل التربة، والنباتات، والمياه 14 . تم عزل سلالة K. الرئوية K. الرئوية المستخدمة في هذا البحث من التربة، وتستخدم لإنتاج 1،3...

كلبسيلا الرئوية هي بكتيريا تنمو بشكل جيد تحت كل من الظروف الهوائية واللاهوائية. K. بنيومونياي هو كائن حيوي صناعي مهم يستخدم لإنتاج العديد من المواد الكيميائية. 1،3-بروبانديول هو مادة كيميائية قيمة التي تستخدم أساسا كمونومر لتجميع تيريفثالات بوليتريمثيلين. بولي تريميثيلين تيريفثالات هو البوليستر القابلة للتحلل التي تعرض خصائص أفضل من تلك من 1،2-بروبانديول، بوتانيديول، أو الإيثيلين جلايكول 1 . يتم إنتاج 1،3-بروبانديول من قبل K. الرئوية باستخدام الجلسرين كركيزة في ظروف محدودة الأكسجين 2 . 2،3-بيوتانديول ومشتقاته لها تطبيقات في مجال البلاستيك، وإنتاج المذيبات، والمطاط الصناعي، ولديها القدرة على استخدامها كوقود حيوي 3 . مع الجلوكوز كما الركيزة، 2،3-بيوتانيديول هو المستقلب الرئيسي لسلالة ويلديب 4 . 2،3-بوتانيديول هو توليفإد من البيروفات. أولا، جزيئين من البيروفات تتكثف لإنتاج α-أسيتولاكتات. يتم تحفيز هذا التفاعل من قبل α- أسيتولاكتات سينزاس. ثم يتم تحويل α-أسيتولاكتات إلى أسيتوان بواسطة α-أسيتولاكتات ديكاربوكسيلاس. R -acetoin يمكن تخفيضها إلى 2،3-بيوتانيديول عندما تحفزها نازعة بيوتانيديول. وقد تم استكشاف طريقة فعالة استبدال الجينات مناسبة ل K. الرئوية ، وقد شيدت العديد من المسوخ 5 ، 6 ، 7 . وهناك طفرة بودك ، التي فقدت نشاطها هيدروجيناز 2،3-بيوتانيديول، وتتراكم مستويات عالية من الأسيتوين في مرق الثقافة. يستخدم أسيتوين كمادة مضافة لتعزيز نكهة الطعام 8 . عندما بودا ، الذي يشفر α- أسيتولاكتات كربوكسيل، يتم تحور، 2-كيتوغلوكونيك حمض يتراكم في المرق. 2-كيتوغلوكونيك حمض يستخدم لتوليف حمض الإريثوربيك (حمض إسواسوربيك)، وهو مضاد للأكسدة المستخدمة في صناعة المواد الغذائية 9 . 2-كيتوغلوكونيك حمض هو وسيط من مسار أكسدة الجلوكوز. في هذا المسار، وتقع في الفضاء بيريبلاسميك، يتم أكسدة الجلوكوز إلى حمض الغلوكونيك ثم مزيد من أكسدة إلى 2-كيتوغلوكونيك حمض. حمض الجلوكونيك وحمض 2 كيتوغلوكونيك المنتجة في بيريبلازم يمكن نقلها إلى السيتوبلازم لمزيد من عملية التمثيل الغذائي. تراكم حمض 2 كيتوغلوكونيك يعتمد على الظروف الحمضية، ومكملات الهواء أعلى تفضل إنتاج حمض 2 كيتوغلوكونيك 10 . غلوكونات نازعة، مشفرة بواسطة جاد ، يحفز تحويل حمض الغلوكونيك إلى 2-كيتولغوكونيك حمض. إن الطفرة الجينية ل K. بنيومونياي تنتج مستويات عالية من حمض الغلوكونيك بدلا من حمض 2-كيتوغلوكونيك، وهذه العملية تعتمد أيضا على الظروف الحمضية. حمض الجلوكونيك هو حمض عضوي بالجملة ويستخدم كمواد إضافية لزيادة خصائص الاسمنت 11 - وتحفز الأكسدة الجلوكوز إلى حمض الغلوكونيك من نازعة الجلوكوز. زيلوز هو أيضا الركيزة مناسبة من نازعة الجلوكوز. عندما يستخدم زيلوز كركيزة، K. الرئوية تنتج حمض الزيلونيك 12 . ويعتبر الإنتاج الكيميائي باستخدام الكتلة الحيوية كمواد وسيطة موضوعا ساخنا في التكنولوجيا الحيوية 13 . المكونات الرئيسية للكتلة الحيوية هي السليلوز، هيميسيلولوز، واللجنين. ومع ذلك، فإن هذه المركبات الجزيئات لا يمكن أن يتأثر مباشرة من قبل معظم الكائنات الحية الدقيقة (بما في ذلك K. الرئوية ). السيلولوز و هيميسيلولوسيس في الكتلة الحيوية يجب تحلل إلى الجلوكوز و زيلوز، ثم يمكن استخدامها من قبل الكائنات الحية الدقيقة. وجود اللجنين في لينوسلولوسيس يخلق حاجز وقائي يمنع تحلل الكتلة الحيوية من الانزيمات. وبالتالي، يتم إجراء عملية المعالجة التي تزيل اللجنين و هيميسيلولوسيس ويقلل من تبلور السليلوز دائما أثناء استخدام الكتلة الحيوية بواسطة هيئة التصنيع العسكريroorganisms. وقد تم تطوير العديد من الأساليب المعالجة: حمض، القلوية، الأمونيا، والمعالجة بالبخار شائعة. الخيزران وفيرة في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، وهو مورد الكتلة الحيوية الهامة. هنا، يتم عرض إعداد هيدروليزات الخيزران وإنتاج المواد الكيميائية باستخدام هدروليزات الخيزران

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="638">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">autoclave</td>
			<td style="width:136px;">SANYO</td>
			<td align="right" style="width:119px;">3780</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">bioreactor</td>
			<td style="width:136px;">Sartorius stedim biotech</td>
			<td style="width:119px;">Bostat Aplus</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">agitator</td>
			<td style="width:136px;">IKA</td>
			<td style="width:119px;">RW 20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">water bath shaker</td>
			<td style="width:136px;">Zhicheng</td>
			<td style="width:119px;">ZWY-110X50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">high performance liquid chromatograph system</td>
			<td style="width:136px;">Shimadzu Corp</td>
			<td style="width:119px;">20AVP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">centrifuge</td>
			<td style="width:136px;">Hitachi</td>
			<td style="width:119px;">CR22G III</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Bamboo powder</td>
			<td style="width:136px;">purchased from Zhejiang Province, China</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>mesh number, 50</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">cellulase</td>
			<td style="width:136px;">Youtell Biochemical, Shandong, China</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>200 PFU/ml</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

production of chemicals by klebsiella pneumoniae using bamboo hydrolysate as feedstock

الخيزران هو الكتلة الحيوية الهامة، ويستخدم هيدروليزات الخيزران من قبل كليبسيلا الرئوية كمادة وسيطة لإنتاج الكيميائي. هنا، تم معالجة مسبقة مسحوق الخيزران مع هيدروكسيد الصوديوم وغسلها إلى درجة الحموضة محايدة. تمت إضافة سيلولاز إلى مسحوق الخيزران السابق التصنيع لتوليد هدروليزات التي تحتوي على 30 غ / ل غلوكوز و 15 غ / L زيلوز وتم استخدامها كمصدر للكربون لإعداد وسيلة لإنتاج الكيماويات. عندما استزرع في ظروف ميكرويروبيك، تم إنتاج 12.7 غرام / لتر 2،3-بيوتانيديول من قبل ويلديب K. الرئوية . في الظروف الهوائية، تم إنتاج 13.0 جم / لتر R -acetoin من قبل متحولة بودك من K. الرئوية . تم إنتاج خليط من 25.5 جم / لتر 2 كيتوغلوكونيك حمض و 13.6 غرام / لتر من حمض الهيلونيك من قبل متحولة بودا من K. الرئوية في مرحلتين، وتخمير التحكم في درجة الحموضة مع مكملات الهواء عالية. في المرحلة الأولى من التخمير، تم الحفاظ على الثقافة في درجة الحموضة محايدة. بعد نمو الخلايا، وفيرمنتاتيون انتقل إلى المرحلة الثانية، حيث سمح للثقافة أن تصبح حمضية.

في هذا البروتوكول، كان بريتراتد الخيزران باستخدام القلويات. تم تحديد معلمات الحضانة المثلى - درجة حرارة 121 ° C و 0.25 M هيدروكسيد الصوديوم - في الشكلين 1 و 2 . تم تحلل الخيزران المسبق المعالجة بشكل انزيمي، وتم قياس تركيزات الجلوكوز والز?...

Watch this Scientific Journal Video about Production of Chemicals by Klebsiella pneumoniae Using Bamboo Hydrolysate as Feedstock at JoVE.com

Production of Chemicals by Klebsiella pneumoniae Using Bamboo Hydrolysate as Feedstock

تمت معالجة مسحوق الخيزران مسبقا مع هيدروكسيد الصوديوم وتحلل إنزيميا. تم استخدام هدروليزيت من الخيزران كمادة وسيطة ل 2،3-بيوتانيديول، R -acetoin، 2-كيتوغلوكونيك حمض، وإنتاج حمض الزيلونيك بواسطة كليبسيلا الرئوية .

إنتاج المواد الكيميائية من قبل<em&gt; كليبسيلا بنيومونياي</em&gt; استخدام الخيزران هدروليزيت كمادة وسيطة

Bamboo is an important biomass, and bamboo hydrolysate is used by Klebsiella pneumoniae as a feedstock for chemical production. Here, bamboo powder was ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Production of Chemicals by Klebsiella pneumoniae Using Bamboo Hydrolysate as Feedstock

Production of Large Numbers of Size-controlled Tumor Spheroids Using Microwell Plates

إنتاج أعداد كبيرة من الأجسام الشبه الكروية التي تسيطر عليها حجم الورم عن طريق لوحات Microwell

Tumor spheroids are increasingly recognized as an important in vitro model for the behavior of tumor cells in three dimensions. More physiologically ...

Characterization of Complex Systems Using the Design of Experiments Approach: Transient Protein Expression in Tobacco as a Case Study

توصيف النظم المعقدة باستخدام تصميم التجارب النهج: عابر التعبير البروتين في التبغ كدراسة حالة

Plants provide multiple benefits for the production of biopharmaceuticals including low costs, scalability, and safety. Transient expression offers the ...

Production and Targeting of Monovalent Quantum Dots

الإنتاج واستهداف الأحادي التكافؤ الكم النقاط

The multivalent nature of commercial quantum dots (QDs) and the difficulties associated with producing monovalent dots have limited their applications in ...

Eye Irritation Test (EIT) for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial (RhCE) Tissue Model

Eye Irritation Test EIT for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial RhCE Tissue Model

العين تهيج اختبار (EIT) لتحديد مخاطر العين مهيج للمواد الكيميائية باستخدام يعيد الإنسان القرنية مثل الظهارية (RHCE) الأنسجة نموذج

To comply with the Seventh Amendment to the EU Cosmetics Directive and EU REACH legislation, validated non-animal alternative methods for reliable and ...

Determination of Zeta Potential via Nanoparticle Translocation Velocities through a Tunable Nanopore: Using DNA-modified Particles as an Example

تقرير زيتا المحتملة عبر جسيمات متناهية الصغر إزفاء السرعات من خلال الانضباطي ثقب النانو: استخدام الجسيمات المعدلة الحمض النووي كمثال

Nanopore technologies, known collectively as Resistive Pulse Sensors (RPS), are being used to detect, quantify and characterize proteins, molecules and ...

Production of Metal Nanoparticles by Pulsed Laser-ablation in Liquids: A Tool for Studying the Antibacterial Properties of Nanoparticles

إنتاج الجسيمات النانوية المعدنية عن طريق نابض بالليزر في الاجتثاث في السوائل: أداة لدراسة خصائص مضادة للجراثيم من الجسيمات النانوية

The emergence of multidrug-resistant bacteria is a global clinical concern leading some to speculate about our return to a "pre-antibiotics" era of ...

Generic Protocol for Optimization of Heterologous Protein Production Using Automated Microbioreactor Technology

بروتوكول عام للاستفادة المثلى إنتاج البروتين مغايرة باستخدام تقنية ميكروبيوريكتور الآلي

A core business in industrial biotechnology using microbial production cell factories is the iterative process of strain engineering and optimization of ...

Production of Genetically Engineered Golden Syrian Hamsters by Pronuclear Injection of the CRISPR/Cas9 Complex

إنتاج الهامستر السوري الذهبي المهندسة وراثيا عن طريق الحقن برونوكلير من مجمع كريسبر/Cas9

The pronuclear (PN) injection technique was first established in mice to introduce foreign genetic materials into the pronuclei of one-cell stage embryos. ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

كشف الذيفان في تركيبات النانو باستخدام فحوصات ليستي (ال) أموبوسيتي ليمولوس

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause ...

Microfluidic Production of Lysolipid-Containing Temperature-Sensitive Liposomes

إنتاج ميكرووبوبي من الليسوبيد اتووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووو

The presented protocol enables a high-throughput continuous preparation of low temperature-sensitive liposomes (LTSLs), which are capable of loading ...