For S. stipitis NRRL Y-7124, ethano

For S. stipitis NRRL Y-7124, ethanol production remained unchanged, a maximum of 28.08 gL−1 being achieved at 1.4% w/w inoculum, but there were no important changes in ethanol yield and productivity when initial yeast concentration increased. This is probably related to ethanol tolerance in S. stipitis, which is completely inhibited by ethanol concentrations approaching 30 gL−1 [3], [21] and [34]. Thus, the low ethanol tolerance of this yeast is the main limiting factor for industrial ethanol production from lignocellulosic materials [21]. On the other hand, S. stipitis NRRL Y-7124 showed complete glucose uptake, as in S. cerevisiae ITV-01, although there is a more efficient consumption of xylose by S. stipitis NRRL Y-7124 ( Table 2) because it is a natural xylose fermenting yeast. Additionally, xylitol production was very low and reached a maximum concentration of 0.6 gL−1 at 5 gL−1 inoculum (data not shown). For the purpose of this study, an intermediate cell density of 1.4 gL−1 for S. cerevisiae ITV-01 and S. stipitis NRRL Y-7124 was selected.

3.3. Fermentation in co-culture

In order to improve ethanol production using sugarcane bagasse hydrolyzate supplemented with molasses, the main monosaccharide sugars (glucose, fructose and xylose) were converted to ethanol using the co-culture S. cerevisiae ITV-01 and S. stipitis NRRL Y-7124, and the main fermentation kinetic parameters were evaluated using different inoculum sizes: 1.4:2.8, 1.4:1.4, 2.8:1.4 gL−1 respectively. Results are shown in Table 2 with values very similar all of the culture mixtures, which may indicate the predominance of one yeast strain. When comparing these results with those obtained previously in this study, ethanol yields were slightly greater than those obtained for S. stipitis NRRL Y-7124 and S. cerevisiae ITV-01 separately, although ethanol productivity was very similar to S. cerevisiae ITV-01 control.

These results may suggest the predominance of S. stipitis NRRL Y-7124, but with a partial performance by S. cerevisiae ITV-01. However, for co-cultures there was 20% residual xylose which is not converted to ethanol by S. stipitis NRRL Y-7124. This is probably due to the ethanol tolerance for this strain. With respect to the predominance of this strain in co-culture, it has been reported that regardless of dilution used, S. stipitis cells were predominant in co-culture of Saccharomyces diastaticus and S. stipitis, and the proportions remained stable, 40% and 60% respectively [10]. Additionally, it has been shown that competition between a Crabtree-positive and a Crabtree-negative yeast for glucose under aerobic conditions invariably results in the selection of the Crabtree-negative yeast as the dominant species [10] and [35]. The rationale behind this observation is probably that under aerobic glucose-limited conditions, high affinity glucose/proton symports are present in Crabtree-negative yeast, such as S. stipitis, whereas in Saccharomyces spp, glucose transport occurs via facilitated diffusion with low-affinity carriers [10] and [35]. So, furthermore studies should be carried out in order to understand the interaction between these yeasts populations.

From previous results, two strategies to increase ethanol concentration in co-culture fermentation systems were evaluated. First, S. stipitis NRRL Y-7124 was added to 25 and 50% HBC media enriched with molasses “B” (8%) after 8 and 18 h fermentation, respectively by S. cerevisiae ITV-01, with the purpose of completing xylose consumption. However, in both cases the low ethanol tolerance of S. stipitis NRRL Y-7124 arrested this activity, and xylose remained in the medium

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สำหรับ S. stipitis NRRL Y-7124 เอทานอลผลิตยังคง เท่า เดิม สูงสุด 28.08 gL−1 กำลังได้ที่ 1.4% w/w inoculum แต่มีไม่เปลี่ยนแปลงที่สำคัญในผลผลิตเอทานอลและผลผลิตเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของเชื้อยีสต์เริ่มต้น นี้อาจเกี่ยวข้องกับการยอมรับเอทานอลใน S. stipitis ซึ่งถูกห้ามทั้งหมด โดยความเข้มข้นเอทานอลที่กำลัง 30 gL−1 [3], [21] และ [34] ดังนั้น ยอมรับเอทานอลที่ต่ำสุดของยีสต์นี้เป็นตัวจำกัดหลักสำหรับอุตสาหกรรมเอทานอลผลิตจากวัสดุ lignocellulosic [21] บนมืออื่น ๆ S. stipitis NRRL Y-7124 พบดูดซับกลูโคสสมบูรณ์ ใน S. cerevisiae ไอทีวี-01 แม้ว่าจะมีปริมาณมากของ xylose โดย S. stipitis NRRL Y-7124 (ตารางที่ 2) เนื่องจากเป็น xylose เป็นธรรมชาติ fermenting ยีสต์ นอกจากนี้ ผลิตไซลิทอลอยู่ในระดับต่ำมาก และถึงความเข้มข้นสูงสุดของ gL−1 0.6 ที่ 5 gL−1 inoculum (ข้อมูลไม่แสดง) เพื่อการศึกษา มีเลือกความหนาแน่นของตัวกลางเซลล์ของ gL−1 1.4 S. cerevisiae ไอทีวี-01 และ S. stipitis NRRL Y-71243.3 การหมักในวัฒนธรรมร่วมสมัยเพื่อปรับปรุงการผลิตเอทานอลอ้อยชานอ้อย hydrolyzate เสริม ด้วยกากน้ำตาล น้ำตาลหลัก monosaccharide (กลูโคส ฟรักโทส และ xylose) ถูกแปลงเป็นเอทานอลจะร่วมวัฒนธรรม S. cerevisiae ไอทีวี-01 และ S. stipitis NRRL Y-7124 และพารามิเตอร์เดิม ๆ หลักหมักได้ถูกประเมินโดยใช้ขนาด inoculum ต่าง ๆ: 1.4:2.8, 1.4:1.4, 2.8:1.4 gL−1 ตามลำดับ ผลลัพธ์จะแสดงในตารางที่ 2 ค่าคล้ายน้ำยาผสมวัฒนธรรม ซึ่งอาจบ่งชี้เด่นของต้องใช้ยีสต์หนึ่งทั้งหมด เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์เหล่านี้กับผู้ที่ได้รับก่อนหน้านี้ในการศึกษานี้ ผลผลิตเอทานอลได้เล็กน้อยมากกว่าผู้ที่ได้รับ stipitis S. NRRL Y-7124 และ S. cerevisiae ไอทีวี-01 แยก ถึงแม้ว่าผลผลิตเอทานอลที่คล้ายคลึงกับ S. cerevisiae ควบคุม ITV-01ผลลัพธ์เหล่านี้อาจแนะนำเด่น ของ S. stipitis NRRL Y-7124 แต่ มีประสิทธิภาพการทำงานบางส่วน โดย S. cerevisiae ไอทีวี-01 อย่างไรก็ตาม สำหรับวัฒนธรรมร่วม มีได้ xylose เหลือ 20% ซึ่งจะไม่ถูกแปลงเป็นเอทานอล โดย S. stipitis NRRL Y-7124 นี่คืออาจเนื่องจากการยอมรับเอทานอลสำหรับนี้ต้องใช้ กับเด่นของสายพันธุ์นี้ในวัฒนธรรมร่วม มีรายงานว่า ไม่ใช้เจือจาง S. stipitis เซลล์ถูกกันในวัฒนธรรมร่วมของ Saccharomyces diastaticus S. stipitis และสัดส่วนยังคงมีเสถียรภาพ 40% และ 60% ตามลำดับ [10] นอกจากนี้ จะมีการแสดงที่แข่งขันระหว่างแครบวกและลบแครเชื้อยีสต์ในน้ำตาลกลูโคสภายใต้สภาพแอโรบิกเกิดผลในการเลือกของยีสต์แครลบเป็นพันธุ์หลัก [10] และ [35] เหตุผลหลังนี้สังเกตเป็นคงที่ภายใต้เงื่อนไขที่จำกัดกลูโคสแอโรบิก symports กลูโคส/โปรตอนยุ่งอยู่ในยีสต์ลบแคร เช่น S. stipitis ขณะที่เบียส Saccharomyces ขนส่งกลูโคสเกิดผ่านฟากับสายการบินต่ำความสัมพันธ์ [10] และ [35] ดังนั้น นอกจากนี้การศึกษาควรทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากร yeasts เหล่านี้จากผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ มีประเมินกลยุทธ์ที่สองเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของเอทานอลในระบบหมักวัฒนธรรมร่วม ครั้งแรก S. stipitis NRRL Y-7124 เพิ่ม 25 และ 50% HBC สื่ออุดมไป ด้วยกากน้ำตาล "B" (8%) หลังจาก 8 และ 18 h หมัก ตามลำดับ โดย S. cerevisiae ไอทีวี-01 โดยมีวัตถุประสงค์ดำเนินการใช้ xylose อย่างไรก็ตาม ในกรณีทั้งสอง ยอมรับเอทานอลที่ต่ำของ S. stipitis NRRL Y-7124 จับกิจกรรมนี้ และ xylose ยังคงอยู่ในสื่อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สำหรับเอส stipitis NRRL Y-7124, ผลิตเอทานอยังคงไม่เปลี่ยนแปลงสูงสุด 28.08 GL-1 ประสบความสำเร็จที่ 1.4% w / w การเชื้อ แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในผลผลิตและผลผลิตเอทานอลความเข้มข้นเมื่อยีสต์เริ่มต้นที่เพิ่มขึ้น นี้อาจเกี่ยวข้องกับความอดทนในเอทานอลเอส stipitis ซึ่งจะยับยั้งอย่างสมบูรณ์โดยความเข้มข้นของเอทานอล 30 ใกล้ GL-1 [3] [21] และ [34] ดังนั้นความอดทนต่ำเอทานอลของยีสต์นี้เป็นปัจจัยหลักในการผลิตเอทานอลจากวัสดุอุตสาหกรรมลิกโนเซลลูโลส [21] ในทางกลับกันเอส stipitis NRRL Y-7124 แสดงให้เห็นว่าการดูดซึมกลูโคสสมบูรณ์ในขณะที่เอสไอทีวี cerevisiae-01 ถึงแม้จะมีการใช้อย่างมีประสิทธิภาพของไซโลสเอส stipitis NRRL Y-7124 (ตารางที่ 2) เพราะมันเป็น ไซโลธรรมชาติยีสต์หมัก นอกจากนี้การผลิตไซลิทอลเป็นที่ต่ำมากและถึงความเข้มข้นสูงสุด 0.6 GL-1 ใน 5 หัวเชื้อ GL-1 (ไม่ได้แสดงข้อมูล) สำหรับวัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้มีความหนาแน่นของเซลล์กลาง 1.4 GL-1 สำหรับเอสไอทีวี cerevisiae-01 และเอส stipitis NRRL Y-7124 ได้รับเลือก. 3.3 การหมักในวัฒนธรรมร่วมในการที่จะปรับปรุงการผลิตเอทานอลโดยใช้ชานอ้อยอ้อยไฮโดรไลเสริมด้วยกากน้ำตาลน้ำตาลโมโนแซ็กคาไรด์หลัก (กลูโคสฟรุกโตสและไซโลส) ได้รับการแปลงเป็นเอทานอลที่ใช้ร่วมวัฒนธรรม S. cerevisiae ไอทีวี-01 และเอส stipitis NRRL Y-7124 และหมักหลักพารามิเตอร์การเคลื่อนไหวได้รับการประเมินโดยใช้หัวเชื้อที่แตกต่างกันขนาด: 1.4: 2.8, 1.4: 1.4, 2.8: 1.4 GL-1 ตามลำดับ ผลการค้นหาจะแสดงในตารางที่ 2 ที่มีค่ามากที่คล้ายกันทั้งหมดผสมวัฒนธรรมซึ่งอาจบ่งบอกถึงความเด่นของสายพันธุ์ยีสต์หนึ่ง เมื่อเปรียบเทียบผลการเหล่านี้กับผู้ที่ได้รับก่อนหน้านี้ในการศึกษาครั้งนี้ผลผลิตเอทานอลเล็กน้อยมากกว่าผู้ที่ได้รับสำหรับเอส stipitis NRRL Y-7124 และ S. cerevisiae ไอทีวี-01 แยกแม้ว่าการผลิตเอทานอลเป็นอย่างมากคล้ายกับเอสไอทีวี cerevisiae-01 การควบคุม. ผลลัพธ์เหล่านี้อาจแนะนำเด่นของเอส stipitis NRRL Y-7124 แต่มีผลการดำเนินงานบางส่วนโดย S. cerevisiae ไอทีวี-01 แต่สำหรับวัฒนธรรมร่วมมี 20% ที่เหลือไซโลสที่ไม่ได้แปลงเป็นเอทานอลเอส stipitis NRRL Y-7124 นี่อาจจะเป็นเพราะความอดทนของเอทานอลสำหรับสายพันธุ์นี้ ด้วยความเคารพต่อความเด่นของสายพันธุ์ร่วมวัฒนธรรมนี้จะได้รับการรายงานว่าไม่คำนึงถึงการลดสัดส่วนการใช้เซลล์เอส stipitis เป็นที่โดดเด่นในการร่วมวัฒนธรรมของ Saccharomyces diastaticus และ S. stipitis และสัดส่วนคงที่ 40% และ 60% ตามลำดับ [10] นอกจากนี้ยังได้รับการแสดงว่าการแข่งขันระหว่าง Crabtree บวกและยีสต์ Crabtree ลบกลูโคสภายใต้เงื่อนไขแอโรบิกอย่างสม่ำเสมอส่งผลในการเลือกของยีสต์ Crabtree ลบเป็นสายพันธุ์ที่โดดเด่นที่ [10] และ [35] เหตุผลที่อยู่เบื้องหลังการสังเกตนี้อาจเป็นว่าภายใต้เงื่อนไขที่ จำกัด แอโรบิกระดับน้ำตาลกลูโคสความสัมพันธ์กันสูง / symports โปรตอนที่มีอยู่ในยีสต์ Crabtree ลบเช่นเอส stipitis ในขณะที่ใน Saccharomyces เอสพีพี, การขนส่งน้ำตาลกลูโคสที่เกิดขึ้นผ่านการแพร่กระจายการอำนวยความสะดวกที่มีความสัมพันธ์ต่ำ ผู้ให้บริการ [10] และ [35] ดังนั้นนอกจากการศึกษาควรจะดำเนินการเพื่อให้เข้าใจการทำงานร่วมกันระหว่างประชากรยีสต์เหล่านี้. จากผลก่อนหน้านี้สองกลยุทธ์ที่จะเพิ่มความเข้มข้นของเอทานอลในระบบการหมักร่วมวัฒนธรรมได้รับการประเมิน ครั้งแรกที่เอส stipitis NRRL Y-7124 ถูกบันทึกอยู่ใน 25 และ 50% สื่อ HBC อุดมไปด้วยกากน้ำตาล "B" (8%) หลังจากที่ 8 และ 18 ชั่วโมงการหมักตามลำดับโดยเอสไอทีวี cerevisiae-01 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อจบไซโลส การบริโภค อย่างไรก็ตามในทั้งสองกรณีความอดทนต่ำของเอทานอลเอส stipitis NRRL Y-7124 จับกุมกิจกรรมนี้และไซโลสยังคงอยู่ในระดับปานกลาง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สำหรับ S . stipitis NRRL y-7124 การผลิตเอทานอลยังคงไม่เปลี่ยนแปลง สูงสุด 28.08 GL − 1 ถูกพิชิตที่ 1.4 % w / w เชื้อ แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการผลิตผลผลิตเอทานอล และเมื่อความเข้มข้นของยีสต์เริ่มต้นมากขึ้น นี้อาจเกี่ยวข้องกับเอทานอลความอดทนใน S . stipitis ซึ่งถูกยับยั้งได้โดยเอทานอลความเข้มข้นใกล้ 30 GL − 1 [ 3 ][ 21 ] และ [ 34 ] ดังนั้น ความอดทนต่ำ เอทานอลยีสต์นี้เป็นหลัก ปัจจัยจำกัดอุตสาหกรรมผลิตเอทานอลจากวัสดุ lignocellulosic [ 21 ] บนมืออื่น ๆ , S . stipitis NRRL y-7124 แสดงการดูดซึมกลูโคสที่สมบูรณ์ ใน S . cerevisiae itv-01 ถึงแม้ว่าจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น การบริโภคน้ำตาลไซโลสโดยy-7124 stipitis NRRL ( ตารางที่ 2 ) เพราะมันเป็น ธรรมชาติ ไซโลส หมักยีสต์ นอกจากนี้ การผลิตไซลิทอลต่ำมาก และถึงความเข้มข้นสูงสุด 0.6 GL − 1 ใน 5 GL − 1 สายพันธุ์ ( ข้อมูลไม่แสดง ) สำหรับวัตถุประสงค์ของการศึกษานี้ เป็นสื่อกลางความหนาแน่นเซลล์ 1.4 GL − 1 สำหรับ itv-01 และ S . cerevisiae stipitis NRRL y-7124 ถูกเลือก

3 . การหมักใน

ร่วมวัฒนธรรมเพื่อปรับปรุงการผลิตเอทานอลโดยใช้ชานอ้อย hydrolyzate เสริมด้วยกากน้ำตาล น้ําตาลโมโนแซ็กคาไรด์หลัก ( กลูโคส ฟรุคโตส และ 6 ) ถูกแปลงเป็นเอทานอลโดยใช้ Co วัฒนธรรม S . cerevisiae itv-01 และ S . stipitis NRRL y-7124 และการหมักหลัก ได้แก่ การใช้ค่าพารามิเตอร์จลน์ขนาดปริมาณที่แตกต่างกัน : 1.4:2.8 1.4:1.4 GL , − 1 , 2.8:1.4 ตามลำดับ .ผลที่แสดงในตารางที่ 2 ที่มีค่าที่คล้ายกันมากของวัฒนธรรมผสม ซึ่งอาจบ่งบอกถึงความเด่นของยีสต์สายพันธุ์ เมื่อเปรียบเทียบผลที่ได้จากการศึกษาผลผลิตเอทานอลเป็นเล็กน้อยสูงกว่า 10 . stipitis NRRL y-7124 และ S . cerevisiae itv-01 ต่างหาก แม้ว่าผลผลิตเอทานอลเป็นอย่างมากที่คล้ายกับ .โดย itv-01 ควบคุม

ผลลัพธ์เหล่านี้อาจทำให้ความเด่นของ S . stipitis NRRL y-7124 แต่ด้วยประสิทธิภาพบางส่วนโดย S . cerevisiae itv-01 . อย่างไรก็ตาม สำหรับ Co วัฒนธรรมมี 20% ที่เหลือ 6 ซึ่งจะไม่แปลงเป็นเอทานอลโดย S . stipitis NRRL y-7124 . นี้อาจจะเกิดจากการใช้ความอดทนต่อความเครียดนี้ ส่วนความเด่นของสายพันธุ์นี้ในวัฒนธรรมบริษัทมันได้รับรายงานว่า ไม่ว่าการใช้ S . stipitis เซลล์ก็เด่นใน Co วัฒนธรรมของ Saccharomyces diastaticus และ S . stipitis และสัดส่วนที่ยังคงมีเสถียรภาพ , 40% และ 60% ตามลำดับ [ 10 ] นอกจากนี้มันได้ถูกแสดงว่า การแข่งขันระหว่าง Crabtree บวกและ Crabtree ลบยีสต์กลูโคสภายใต้สภาวะแอโรบิกทุกผลในการคัดเลือกยีสต์ลบ Crabtree เป็นชนิดเด่น [ 10 ] และ [ 3 ] เหตุผลเบื้องหลังการสังเกตนี้อาจเป็นว่าภายใต้เงื่อนไขแอโรบิก กลูโคส จำกัด ,symports กลูโคส / โปรตอน affinity สูงที่มีอยู่ใน Crabtree ลบยีสต์ เช่น S . stipitis ในขณะที่ใน Saccharomyces spp , การขนส่งกลูโคสเกิดขึ้นผ่านฟลอริดากับผู้ให้บริการทางต่ำ [ 10 ] และ [ 3 ] ดังนั้น นอกจากนี้ควรมีการศึกษาดำเนินการ เพื่อที่จะได้เข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรเหล่านี้ยีสต์

จากผลลัพธ์ที่ก่อนหน้านี้สองกลยุทธ์ที่จะเพิ่มความเข้มข้นในระบบการหมักเอทานอลวัฒนธรรม Co ถูกประเมิน แรก , S . stipitis NRRL y-7124 เพิ่มถึง 25 และ 50 % สื่อ HBC อุดมด้วยกากน้ำตาล " B " ( 8% ) หลังจาก 8 และ 18 H และ S . cerevisiae itv-01 ตามลำดับ โดยมีวัตถุประสงค์ของการใช้เอนไซม์ . อย่างไรก็ตาม ในทั้งสองกรณี เอทานอล ความอดทนต่ำของ sstipitis NRRL y-7124 จับกิจกรรมนี้ และไซโลส อยู่ในระดับปานกลาง