Conversion of xylose to ethanol by

Conversion of xylose to ethanol by yeasts is a challenge because of the redox imbalances under oxygen-limited conditions. The thermotolerant yeast Kluyveromyces marxianus grows well with xylose as a carbon source at elevated temperatures, but its xylose fermentation ability is weak. In this study, a combination of the NADPH-preferring xylose reductase (XR) from Neurospora crassa and the NADP+-preferring xylitol dehydrogenase (XDH) mutant from Scheffersomyces stipitis (Pichia stipitis) was constructed. The xylose fermentation ability and redox balance of the recombinant strains were improved significantly by over-expression of several downstream genes. The intracellular concentrations of coenzymes and the reduced coenzyme/oxidized coenzyme ratio increased significantly in these metabolic strains. The byproducts, such as glycerol and acetic acid, were significantly reduced by the disruption of glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPD1). The resulting engineered K. marxianus YZJ088 strain produced 44.95 g/L ethanol from 118.39 g/L xylose with a productivity of 2.49 g/L/h at 42 °C. Additionally, YZJ088 realized glucose and xylose co-fermentation and produced 51.43 g/L ethanol from a mixture of 103.97 g/L xylose and 40.96 g/L glucose with a productivity of 2.14 g/L/h at 42 °C. These promising results validate the YZJ088 strain as an excellent producer of ethanol from xylose through the synthetic xylose assimilation pathway.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แปลง xylose เอทานอลโดย yeasts เป็นความท้าทาย เพราะสมดุล redox สภาวะออกซิเจนจำกัด ยีสต์ thermotolerant Kluyveromyces marxianus เติบโตดี xylose เป็นแหล่งคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง แต่ความสามารถในการหมัก xylose เป็นอ่อนแอ ในการศึกษานี้ ทั้งพลุกพล่าน NADPH xylose reductase (XR) จาก Neurospora crassa และ NADP + -ร่วม mutant dehydrogenase (XDH) ไซลิทอลจาก Scheffersomyces stipitis (Pichia stipitis) ถูกสร้างขึ้น ความสามารถในการหมัก xylose และดุล redox ของสายพันธุ์ recombinant ถูกปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ โดยค่าเปอร์เซ็นต์ของยีนหลายขั้นปลายน้ำ ความเข้มข้น intracellular coenzymes และอัตราส่วนลด coenzyme/ออก ซิไดซ์ coenzyme เพิ่มขึ้นอย่างมากในสายพันธุ์เหล่านี้เผาผลาญ พลอย กลีเซอรและกรดอะซิติก ถูกลดลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยทีมของกลีเซอร-3-ฟอสเฟต dehydrogenase (GPD1) งบ marxianus คุณ YZJ088 ต้องการใช้ผลิต 44.95 แยกเอทานอลจาก xylose 118.39 บัญชีวิศวกรรมกับประสิทธิภาพของ 2.49 g/L/h ที่ 42 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ YZJ088 กลูโคสและ xylose หมักร่วมรับรู้ และผลิตเอทานอล 51.43 แยกจากส่วนผสมของกลูโคส xylose และ 40.96 บัญชี 103.97 g/L ด้วยประสิทธิภาพของ 2.14 g/L/h ที่ 42 องศาเซลเซียส เหล่านี้แนวโน้มผลตรวจสอบสายพันธุ์ YZJ088 เป็นผู้ผลิตเอทานอลจาก xylose ผ่านทางเดินอัน xylose สังเคราะห์ที่ดี

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แปลงไซโลสเอทานอลโดยยีสต์เป็นความท้าทายเพราะความไม่สมดุลของปฏิกิริยาออกซิเจนภายใต้เงื่อนไขที่ จำกัด Kluyveromyces marxianus ยีสต์ทนร้อนที่เจริญเติบโตได้ดีกับไซโลสเป็นแหล่งคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง แต่ความสามารถในการหมักไซโลสที่อ่อนแอ ในการศึกษานี้การรวมกันของ NADPH-reductase พอใจไซโลส (ที่ XR) จาก Neurospora crassa และ NADP + -preferring dehydrogenase ไซลิทอล (XDH) กลายพันธุ์จาก Scheffersomyces stipitis (Pichia stipitis) ถูกสร้างขึ้น ความสามารถในการหมักไซโลสรีดอกซ์และความสมดุลของสายพันธุ์ที่ได้รับการปรับปรุง recombinant อย่างมีนัยสำคัญโดยการแสดงออกของยีนในช่วงปลายน้ำหลาย ความเข้มข้นของเซลล์โคเอนไซม์และโคเอนไซม์ลดลง / โคเอนไซม์ออกซิไดซ์อัตราการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการเผาผลาญสายพันธุ์เหล่านี้ ผลพลอยได้เช่นกลีเซอรอลและกรดอะซิติกลดลงอย่างมีนัยสำคัญจากการหยุดชะงักของกลีเซอรอล dehydrogenase-3-ฟอสเฟต (GPD1) ส่งผลให้การออกแบบสายพันธุ์เค marxianus YZJ088 ผลิต 44.95 กรัม / เอทานอล L จาก 118.39 กรัม / ลิตรไซโลกับผลผลิตของ 2.49 กรัม / ลิตร / ชั่วโมงที่ 42 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ YZJ088 ตระหนักกลูโคสและไซโลสร่วมการหมักและการผลิต 51.43 กรัม / เอทานอล L จากส่วนผสมของ 103.97 กรัม / ลิตรไซโลสและ 40.96 กรัม / น้ำตาลกลูโคส L กับผลผลิต 2.14 กรัม / ลิตร / ชั่วโมงที่ 42 องศาเซลเซียส เหล่านี้แนวโน้มผลการตรวจสอบสายพันธุ์ YZJ088 เป็นผู้ผลิตเอทานอลที่ดีของจากไซโลผ่านไซโลสังเคราะห์ทางเดินดูดซึม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การแปลงเอนไซม์เอทานอลโดยยีสต์คือความท้าทาย เพราะไฟฟ้าไม่สมดุลภายใต้สภาวะออกซิเจนจำกัด ยีสต์ที่ทน kluyveromyces marxianus เติบโตได้ดีกับไซโลสเป็นแหล่งคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง แต่ความสามารถในการหมักของน้ำตาลไซโลสอ่อน ในการศึกษานี้การรวมกันของ nadph พอใจและไซโลส ( 9000 ) จากบอด crassa และ nadp - พอใจไซลิทอล dehydrogenase ( xdh ) กลายพันธุ์จาก scheffersomyces stipitis ( pichia stipitis ) คือการสร้าง ที่หมักไซโลสความสามารถและสมดุลรีดอกซ์ของสายพันธุ์ของเซลล์ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยผ่านการแสดงออกของยีนหลายด้าน .โดยภายในเซลล์ความเข้มข้นของโค และลดโค / ออกซิไดซ์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการเผาผลาญโคสายพันธุ์เหล่านี้ ผลพลอยได้ เช่น กลีเซอรอลและกรดลดลงอย่างมีนัยสำคัญโดยการหยุดชะงักของ glycerol-3-phosphate dehydrogenase ( gpd1 ) ผลการออกแบบ K . marxianus yzj088 สายพันธุ์ผลิตเป็นเอทานอลจาก 118 กรัม / ลิตร .39 กรัม / ลิตร ไซโลส กับผลผลิตของ 2.49 g / l / h อุณหภูมิ 42 องศา นอกจากนี้ yzj088 กลูโคสและไซโล จำกัดว่า การหมัก และผลิต 51.43 กรัม / ลิตรเอทานอลจากส่วนผสมของ 103.97 กรัม / ลิตรและกลูโคส 6 40.96 กรัม / ลิตร ด้วยประสิทธิภาพของ 2.14 กรัม / ลิตร / ชั่วโมง ที่ 42 องศาผลลัพธ์เหล่านี้สัญญาตรวจสอบ yzj088 เมื่อยเป็นเลิศ ผู้ผลิตเอทานอลจากไซโลสโดยเอนไซม์สังเคราะห์ดูดซึมทาง