Isolation and characterization of t

Isolation and characterization of thermotolerant yeasts for bioethanol production from Jerusalem artichoke Kanlayani Charoensopharat1,∗, Sudarat Thanonkeo2, Pornthap Thanonkeo1
1 Khon Kaen University, Thailand 2 Mahasarakham University, Thailand Keywords: Thermotolerant yeast; Jerusalem artichoke; Ethanol production; Kluyveromyces marxianus
Utilization of thermotolerant microorganisms enables fermen- tation to be performed at high temperatures, which have several advantages such as reduce cost for cooling system, reduce contam- ination of mesophilic microorganisms and increase the speed of catalytic reactions related to fermentation. In this work, isolation andcharacterizationofthermotolerantyeastscapableofproducing ethanol from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.), one of the most suitable materials for bioethanol production as it con- tains nearly 20% of carbohydrates, were investigated. Soils and plantmaterialscollectedfromJerusalemartichokeplantationwere subjected to isolation of the thermotolerant yeast using enrich- ment culture technique. As the results, fifty isolates of yeast were obtained and they were maintained on YM agar. Among these iso- lates,onlysixisolateswereabletouseinulin,amajorcarbohydrate compound contained in Jerusalem artichoke tuber, as carbon and energy source for growth. The tolerance ability of these six isolated yeasts to high ethanol concentration and high temperature were tested by culturing them in YM medium containing various con- centrations of ethanol (0–10%, v/v) or by incubating at different temperatures (30–50◦C). As the results, all six isolated yeasts were able to grow in medium containing up to 4% ethanol at initial con- centration and up to 46oC of incubation temperature. Their ability to grow at high temperature indicating that these isolated yeasts are thermotolerant yeasts. Identification of the yeast strains was carried out using morphological and D1/D2 domain of 26S rDNA sequencing analysis and the results revealed that these isolated yeastswereKluyveromycesmarxianus.Ethanolfermentationability of the six isolated yeasts was compared using Jerusalem artichoke juice without acid or enzymatic pre-treatment as a raw material. The results showed that all isolates were produced relatively high ethanol concentration after 4 days of fermentation, however the highest ethanol concentration (8.0% v/v) was obtained from strain A102 and A103. These results suggested that the newly thermotol- erantyeasts,K.marxianusstrainA102andA103,havehighpotential for ethanol production from Jerusalem artichoke at high tempera- ture.
doi:10.1016/j.jbiotec.2010.08.365
[P-B.13]
Construction of novel production systems of biobutanol as a post-bioethanol Kenji Sonomoto1,2,3,∗, Yukihiro Tashiro1,3 1 LaboratoryofMicrobialTechnology,DivisionofMicrobialScienceand Technology, Department of Bioscience and Biotechnology, Faculty of Agriculture, Graduate School, Kyushu University, Japan 2 Laboratory of Functional Food Design, Department of Functional Metabolic Design, Bio-Architecture Center, Kyushu University, Japan 3 Department of Life Study, Seinan Jo Gakuin University Junior College, Japan Keywords: Butanol; Acetone–butanol–ethanol fermentation; Non- edible biomass; Non-growing cells
Currently, biobutanol produced by acetone-butanol–ethanol (ABE) fermentation using renewable resources is becoming very attractive as a post-bioethanol. Some serious problems are asso- ciated with ABE fermentation, including low butanol productivity due to the low cell density as well as low butanol yield due to the production of some by-products along with butanol. To improve butanol yield or butanol productivity, in previous studies, we per- formedapH-statfed-batchculturefeedingbutyrateandglucose(1) or a continuous culture with high cell density (2), respectively, by using growing Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 (ATCC 13564) cells (fermentation). Recently we also succeeded in a pH- statfed-batchculturefeedingDL-lactateandglucose(3).Compared with growing cells, non-growing cells are advantageous due to the high butanol yield as well as the low by-products yield. For developing a novel butanol production system, we investigated a butanol production from butyrate with non-growing cells. Non- growing cells hardly produced butanol from only butyrate. As adding glucose to the medium, butyrate utilization and butanol production were stimulated. Addition of 0.1mM methyl violo- gen as electron carrier resulted in the highest yield of butanol of 0.671mol/mol to butyrate and glucose (4). In the continuous butanolproduction,activityregenerationwascarriedoutwithhigh density of non-growing cells and MV to maintain constant stabil- ity. This system produced butanol at high concentration (9.40g l−1) for a long time with maintenance of considerably high yield of butanol(0.686mol/mol).Thebutanoltototalsolventratiowasalso increased in non-growing cells, suggesting that butanol produc- tion was promoted. Thus, we established a high-speed and highly efficient butanol production system (5). 1) J. Biosci. Bioeng., 98, 263 (2004); 2) J. Biotechnol., 120, 197 (2005);3)Appl.Microbiol.Biotechnol.,submitted;4)J.Biosci.Bioeng., 104, 238 (2007); 5) J. Biotechnol., submitted for submitted.
doi:10.1016/j.jbiotec.2010.08.366

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การแยกและคุณสมบัติของ thermotolerant yeasts bioethanol ผลิตจากแก่น Kanlayani Charoensopharat1 ∗ สุดารัตน์ Thanonkeo2, Pornthap Thanonkeo1
1 มหาวิทยาลัยมหาสารคามมหาวิทยาลัยขอนแก่น ไทย 2 คำไทย: ยีสต์ Thermotolerant แก่น ผลิตเอทานอล Kluyveromyces marxianus
ใช้ประโยชน์ของจุลินทรีย์ thermotolerant ให้ fermen-tation ทำที่อุณหภูมิสูง ซึ่งมีข้อดีหลายประการเช่นลดต้นทุนสำหรับระบบทำความเย็น ลด contam ination mesophilic จุลินทรีย์ และเพิ่มความเร็วของปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการหมัก ในงานนี้ เอทานอล andcharacterizationofthermotolerantyeastscapableofproducing แยกจากแก่น (Helianthus tuberosus L.), หนึ่งของวัสดุเหมาะสมที่สุดสำหรับผลิต bioethanol ตามคอน tains เกือบ 20% ของคาร์โบไฮเดรต ถูกสอบสวน ดินเนื้อปูนและ plantmaterialscollectedfromJerusalemartichokeplantationwere การแยกยีสต์ thermotolerant ที่ใช้เทคนิคการเพาะกายติดขัด เป็นผลลัพธ์ fifty แยกยีสต์ได้รับ และจะถูกรักษาไว้บน YM agar ระหว่างนี้ iso-ปลากะพง onlysixisolateswereabletouseinulin, amajorcarbohydrate ผสมอยู่ในหัวแก่น เป็นคาร์บอนและพลังงานแหล่งการเจริญเติบโต ยอมรับความสามารถของ yeasts แยกเหล่านี้หกสูงเอทานอลความเข้มข้นและอุณหภูมิสูงได้ทดสอบ โดย culturing นั้นใน YM ประกอบด้วยคอน centrations ต่าง ๆ ของเอทานอล (0–10%, v/v) หรือ incubating ที่อุณหภูมิแตกต่างกัน (30–50◦C) เป็นผล yeasts แยก 6 ทั้งหมดก็สามารถเติบโตในขนาดกลางที่ประกอบด้วยค่าไป 4% เอทานอลคอน centration เริ่ม และ ถึง 46oC บ่มอุณหภูมิ ความสามารถในการเติบโตที่อุณหภูมิสูงบ่งชี้ว่า เหล่านี้แยกต่างหาก yeasts thermotolerant yeasts ได้ Identification ของยีสต์จะถูกดำเนินการโดยใช้สัณฐาน และโดง 1/D2 26S rDNA จัดลำดับวิเคราะห์และผลการเปิดเผย yeastswereKluyveromycesmarxianus.Ethanolfermentationability เหล่านี้แยกของ yeasts แยก 6 ถูกเปรียบเทียบโดยใช้น้ำแก่นไม่ มีกรด หรือเอนไซม์ในระบบบำบัดก่อนเป็นวัตถุดิบ ผลลัพธ์พบว่า แยกได้ทั้งหมดมีความเข้มข้นเอทานอลที่ค่อนข้างสูงผลิตหลังจาก 4 วันของการหมัก แต่สูงที่สุดจากเอทานอลความเข้มข้น (8.0% v/v) ได้รับจากต้องใช้ A102 และ A103 ผลลัพธ์เหล่านี้แนะนำที่ใหม่ thermotol-erantyeasts,K.marxianusstrainA102andA103,havehighpotential สำหรับการผลิตเอทานอลจากแก่นที่อุณหภูมิสูง - ture
ดอย:10.1016/j.jbiotec.2010.08.365
[P-B.13]
Construction ระบบผลิตนวนิยายของ biobutanol เป็นไปรษณีย์-bioethanol เคนจิ Sonomoto1, 2, 3 ∗ Yukihiro Tashiro1, 3 1 LaboratoryofMicrobialTechnology, DivisionofMicrobialScienceand เทคโนโลยี ภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ และเทคโนโลยี ชีวภาพ คณะเกษตร บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยคิวชู ญี่ปุ่น 2 ห้องปฏิบัติการออกแบบทำงานอาหาร ภาคการศึกษาภาคชีวิตทำงานเผาผลาญออกแบบ สถาปัตยกรรมไบโอเซ็นเตอร์ มหาวิทยาลัยคิวชู ญี่ปุ่น 3 โจ้ Seinan คุมหาวิทยาลัยวิทยาลัย ญี่ปุ่นคำสำคัญ: บิวทานอ หมัก Acetone–butanol–ethanol ชีวมวลไม่กิน เซลล์เจริญเติบโตไม่ใช่
ปัจจุบัน biobutanol ที่ผลิต โดยการหมักอะซิโตน-butanol–ethanol (อะเบะ) ที่ใช้ทดแทนทรัพยากรเป็นน่าสนใจมากเป็นการลงรายการบัญชี-bioethanol Ciated asso กับอะเบะหมัก รวมถึงการผลิตบิวทานอต่ำเนื่องจากความหนาแน่นต่ำเซลล์รวมทั้งผลผลิตบิวทานอต่ำเนื่องจากการผลิตของสินค้าพลอยได้บางกับบิวทานอปัญหาร้ายแรงได้ เพื่อปรับปรุงผลผลิตบิวทานอหรือผลผลิตบิวทานอ การศึกษาก่อนหน้านี้ เราต่อ formedapH-statfed-batchculturefeedingbutyrateandglucose(1) หรือวัฒนธรรมที่ต่อเนื่องกับสูงเซลล์ความหนาแน่น (2), ตามลำดับ โดยเติบโตเชื้อ Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 (ATCC 13564) เซลล์ (หมัก) ล่าสุด เรายังประสบความสำเร็จในค่า pH-statfed-batchculturefeedingDL-lactateandglucose(3)เมื่อเทียบกับการเติบโตเซลล์ เซลล์ไม่เพิ่มขึ้นจะได้ประโยชน์จากผลผลิตบิวทานอสูงรวมทั้งผลตอบแทนต่ำสุดที่สินค้าพลอยได้ สำหรับการพัฒนาระบบการผลิตบิวทานอนวนิยาย เราตรวจสอบการผลิตบิวทานอ butyrate กับไม่เติบโตจากเซลล์ ใช่เซลล์เติบโตแทบผลิตบิวทานอจาก butyrate เท่านั้น เป็นการเพิ่มกลูโคสปานกลาง butyrate ใช้ประโยชน์และผลิตบิวทานอที่ถูกกระตุ้น เพิ่ม 0.1 มม. methyl violo gen เป็นผู้ขนส่งอิเล็กตรอนทำให้เกิดผลตอบแทนสูงสุดของบิวทานอ 0.671mol / โมล butyrate และกลูโคส (4) อย่างต่อเนื่อง butanolproduction, activityregenerationwascarriedoutwithhigh ความหนาแน่นของเซลล์ไม่เติบโตและ MV ity stabil คงรักษา ระบบนี้ผลิตบิวทานอที่ความเข้มข้นสูง (9.40 g l−1) เป็นเวลานานพร้อมบำรุงรักษาผลผลิตที่สูงมากของ butanol(0.686mol/mol)Thebutanoltototalsolventratiowasalso เพิ่มไม่เติบโตเซลล์ แนะนำที่บิวทานอผลิตภัณฑ์เซรามิคสเตรชันเป็นการส่งเสริมการ ดังนั้น เรากำหนดความเร็วสูง และสูง efficient บิวทานอระบบการผลิต (5) 1) J. Biosci Bioeng. 98, 263 (2004); 2) J. Biotechnol. 120, 197 (2005);3)Appl.Microbiol.Biotechnol.,submitted;4)J.Biosci.Bioeng. 104, 238 (2007); 5) J. Biotechnol ส่ง submitted.
doi:10.1016/j.jbiotec.2010.08.366

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การแยกและศึกษาคุณสมบัติของยีสต์ที่อุณหภูมิสูงสำหรับการผลิตเอทานอลจากเยรูซาเล็มอาติโช๊ค charoensopharat1 ∗ thanonkeo2 , กัลยาณี , สุดารัตน์ , thanonkeo1 pornthap
1 มหาวิทยาลัยขอนแก่น 2 มหาวิทยาลัยมหาสารคาม คําไทย : ยีสต์ทน ; แก่นตะวัน การผลิตเอทานอล kluyveromyces marxianus
การใช้สารจุลินทรีย์ช่วยให้ fermen - tation เพื่อดำเนินการที่อุณหภูมิสูง ซึ่งมีข้อดีหลายประการ เช่น ลดต้นทุนในระบบหล่อเย็น ลด contam - ination ของมีจุลินทรีย์ และเพิ่มความเร็วของปฏิกิริยา ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการหมัก ในงานนี้การแยก andcharacterizationofthermotolerantyeastscapableofproducing เอทานอลจากแก่นตะวันต่อความเร็ว L . ) เป็นหนึ่งในวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตเอทานอลเป็น con - tains เกือบ 20% ของคาร์โบไฮเดรต คือดินและ plantmaterialscollectedfromjerusalemartichokeplantationwere ภายใต้การแยกของยีสต์ทนใช้เพิ่มเทคนิควัฒนธรรมติดขัด เป็นสายพันธุ์ของยีสต์ Fty ผลลัพธ์ จึงได้รับและพวกเขารักษา ) วุ้น ในหมู่เหล่านี้ ISO - ปลากะพงขาว onlysixisolateswereabletouseinulin amajorcarbohydrate , , สารประกอบที่มีอยู่ในแก่นตะวันหัวเป็นคาร์บอนและแหล่งพลังงานเพื่อการเจริญเติบโต การยอมรับความสามารถของเหล่านี้หกแยกยีสต์เพื่อเอทานอลสูงและอุณหภูมิสูง ทดสอบโดยการเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีการต่างๆ คอน - centrations เอทานอล ( 0 – 10 % v / v ) หรือโดยการแช่ในอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ( 30 – 50 ◦ C ) จากผลการศึกษาวิจัยทั้งหมดหกแยกยีสต์สามารถเจริญเติบโตได้ในอาหารที่มีเอทานอลขึ้นถึง 4% เริ่มต้นคอน - centration ถึง 46oc อุณหภูมิการบ่ม ความสามารถในการเติบโตที่อุณหภูมิสูงแสดงให้เห็นว่าเหล่านี้จะแยกยีสต์ยีสต์ทนร้อน .จึง identi ไอออนบวกของยีสต์สายพันธุ์ได้โดยใช้ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและ D1 / D2 โดเมนของ 26 ด้วยการวิเคราะห์ลำดับและพบว่าเหล่านี้ได้ yeastswerekluyveromycesmarxianus . ethanolfermentationability ของหกแยกยีสต์เทียบใช้แก่นตะวันน้ำผลไม้ไม่มีกรดหรือเอนไซม์ และเป็นวัตถุดิบผลการศึกษา พบว่า ทุกสายพันธุ์มีการผลิตเอทานอลค่อนข้างสูงหลังจาก 4 วันของการหมัก แต่ความเข้มข้นของเอทานอลสูงสุด ( 8.0 % v / v ) ซึ่งได้จาก a102 ความเครียดและ a103 . ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า thermotol - k.marxianusstraina102anda103 erantyeasts , ใหม่ , havehighpotential สำหรับการผลิตเอทานอลจากแก่นตะวัน ที่อุณหภูมิสูง - ture .
ดอย :10.1016 / j.jbiotec . 2010.08.365
[ ]
p-b.13 สร้างนวนิยายระบบการผลิตไบโอบิวทานเป็นโพสต์เพลง∗ sonomoto1,2,3 , เคนจิ , ยูกิฮิโระ tashiro1,3 1 laboratoryofmicrobialtechnology divisionofmicrobialscienceand , เทคโนโลยี , ภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพและเทคโนโลยีชีวภาพ คณะเกษตร , โรงเรียน , ม. บัณฑิต , ญี่ปุ่น 2 ห้องปฏิบัติการออกแบบอาหารการทํางานภาควิชาการออกแบบเกี่ยวกับการทำงาน , ศูนย์ , คิวชูมหาวิทยาลัยสถาปัตยกรรมไบโอ , ญี่ปุ่น 3 ภาควิชาชีวิตเรียนเซย์นันโจรูเบนมหาวิทยาลัยวิทยาลัยคำหลักที่ญี่ปุ่น : บิวทานอลอะซิโตน - บิวทานอลและเอทานอล ; การหมัก ; ไม่กินต่อ เซลล์ที่เติบโตบน
ในปัจจุบันไบโอบิวทานผลิตโดยอะซิโตนบิวทานอลและเอทานอล ( ABE ) การหมักโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นน่าสนใจมากเป็นโพสต์เพลง . ปัญหาใหญ่คือ รศ - ciated กับอาเบะ การหมัก รวมทั้งการผลิตบิวทานอลต่ำเนื่องจากความหนาแน่นเซลล์ต่ำรวมทั้งบิวทานอล ผลผลิตต่ำ เนื่องจากการผลิตของผลิตภัณฑ์พร้อมกับบิวทานอล .การเพิ่มผลผลิตการผลิตบิวทานอล หรือ บิวทานอล ในการศึกษาก่อนหน้านี้ เราต่อ - formedaph statfed batchculturefeedingbutyrateandglucose ( 1 ) หรือวัฒนธรรมต่อเนื่องที่มีความหนาแน่นเซลล์สูง ( 2 ) ตามลำดับ โดยการเติบโต saccharoperbutylacetonicum Clostridium n1-4 ( ATCC 13564 ) เซลล์ ( การหมัก ) เมื่อเร็วๆ นี้ เรายังประสบความสำเร็จในความเป็นกรด - statfed batchculturefeedingdl lactateandglucose ( 3 )เมื่อเทียบกับการเติบโตของเซลล์ เซลล์เติบโตไม่เป็นประโยชน์เนื่องจากการบิวทานอลสูงผลผลิตตลอดจนผลพลอยได้ผลผลิตต่ำ . การพัฒนาระบบผลิตบิวทานอลเป็นนวนิยาย เราตรวจสอบการผลิตบิวทานอลจากบิวกับเซลล์เติบโตไม่ ไม่ใช่ - การเติบโตเซลล์แทบจะผลิตบิวทานอลจากเพียง บิว . เช่นการเพิ่มน้ำตาลกลูโคสเพื่อสื่อการใช้บิวทานอลบิวและการผลิตที่ถูกกระตุ้น 1 - เมทิล violo - Gen เป็นอิเล็กตรอนขนส่ง ส่งผลให้ผลผลิตสูงสุดของบิวทานอลของ 0.671mol/mol กับบิวและกลูโคส ( 4 ) ใน butanolproduction อย่างต่อเนื่อง activityregenerationwascarriedoutwithhigh ไม่เติบโตและความหนาแน่นเซลล์ MV รักษาคงที่มั่นคง - ity .ระบบนี้ผลิตบิวทานอลที่ความเข้มข้นสูง ( 9.40g L − 1 ) เป็นเวลานานกับการบำรุงรักษาผลผลิตสูงมากของบิวทานอล ( 0.686mol / mol ) thebutanoltototalsolventratiowasalso เพิ่มขึ้นในเซลล์เติบโตไม่บอกว่า produc tion - บิวทานอลได้เลื่อนตำแหน่ง ดังนั้นเราจึงสร้างความเร็วสูงและสูง EF cient บิวทานอลจึงผลิตระบบ ( 5 ) 1 ) J biosci . bioeng , 98 , 263 ( 2004 )2 ) เจ biotechnol , 120 , 197 ( 2005 ) ; 3 ) แอปเปิ้ล ธนิดา เหรียญทอง B Sc . biotechnol , เสนอ ; 4 ) j.biosci . bioeng , 104 , 238 ( 2007 ) ; 5 ) J biotechnol . ส่ง
ดอย : 10.1016/j.jbiotec.2010.08.366 แสดงความคิดเห็น