Perspectives: challenges and opport

Perspectives: challenges and opportunities
Though great progresses have been achieved on the
microbial production of HA with S. zooepidemicus and
the recombinant production systems, several challenges
remain.
1) The continuous rise in the cost of raw materials
weakens the commercial competiveness of microbial
HA production, and thus it is necessary to find a
cheaper substrate replacement to reduce production
cost. Furthermore, the needs of a sustainable society
point to the conversion of renewable resources such as
agricultural derivatives into valuable bioproducts.
Thus, exploring the feasibility of producing HA with
cheap crude materials or wastes from the other industrial
processes is worth investigating. Mussel processing
wastewater (MPW) and tuna peptone (TP) from viscera residue are used for HA production by S. zooepidemicus,
and the economic analysis indicated that
the production cost can be reduced by more than 30%
with the by-products as the culture medium [39]. The
agricultural resource derivatives such as cashew apple
juice was a promising medium for the microbial HA
production [47]. For another example, the large
amount of crude glycerol produced in the biodiesel
industry, if not properly treated, pose a significant
environmental concern. Therefore, we can explore the
potential of microbial HA production with the crude
glycerol as a substrate. Of course, process engineering
for the efficient treatment of crude material and metabolic
engineering of microbes for the efficient utilization
of raw substrates should be considered to achieve
this objective.
2) Whether for S. zooepidemicus or the recombinant
systems like E. coli, B. subtilis, and L. lactis, the key factors
limiting HA synthesis need to be further clarified.
The tools of metabolic engineering, such as metabolic
flux analysis (MFA) and metabolic control analysis
(MCA), can be employed to develop a rational strategy
to improve HA yield and molecular weight. MFA is an
analysis technique used to calculate and analyze the flux
distribution of the entire biochemical reaction network
during a process. MCA quantifies the relation between
genetic modifications or environmental changes and cellular
process responses [48]. MCA introduces the control
coefficients to quantify the fractional change of
cellular output, such as metabolite concentrations and
metabolic fluxes, in response to fractional change of system parameters, such as enzyme activities and growth
conditions [49]. The combination of MFA and MCA
can be used to investigate the metabolic responses of
HA producer to the environmental changes or the
expression of key genes related with HA synthesis. With
the information gathered from MFA and MCA, the
optimal strategies (both process control and key genes
expression) can be determined to improve HA titer and
molecular weight.
3) It is necessary to obtain specially designated molecular
weight or uniform size-defined HA to extend the
applications of HA and make better HA containing biomedical
products. To achieve low polydispersity, we
must know the regulatory mechanisms of initiation and
elongation during the HA polymer synthesis process.
Despite HA polymerization model has been put forward
and some key intracellular metabolites influencing molecular
weight have been clarified, much work needs to be
performed to understand the mechanism of molecular
weight control.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มุมมอง: ความท้าทายและโอกาสว่าได้รับความดีดำเนินไปบนการผลิตจุลินทรีย์ของ HA กับ S. zooepidemicus และระบบการผลิต recombinant ความท้าทายต่าง ๆครั้ง1)เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในต้นทุนของวัตถุดิบอ่อน competiveness ค้าของจุลินทรีย์ฮา ผลิต และดังนั้นจึงจำเป็นต้องค้นหาความแทนที่ราคาถูกกว่าพื้นผิวเพื่อลดการผลิตต้นทุนการ นอกจากนี้ ความต้องการของสังคมอย่างยั่งยืนชี้ไปที่การแปลงทรัพยากรหมุนเวียนเช่นตราสารอนุพันธ์ที่เกษตรเป็น bioproducts ที่มีคุณค่าดังนั้น สำรวจความเป็นไปได้ของผลิตฮาด้วยประหยัดน้ำมันวัสดุหรือขยะจากอุตสาหกรรมอื่น ๆกระบวนการที่มีมูลค่าการตรวจสอบ แปรรูปหอยแมลงภู่น้ำเสีย (MPW) และปลาทูน่า peptone (TP) จากศพตกค้างใช้สำหรับผลิตฮา โดย S. zooepidemicusและการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจบ่งชี้ที่ต้นทุนการผลิตจะลดลงมากกว่า 30%กับสินค้าพลอยเป็นสื่อวัฒนธรรม [39] ที่ตราสารอนุพันธ์ทรัพยากรเกษตรเช่นแอปเปิลมะม่วงหิมพานต์น้ำถูกสื่อสัญญาสำหรับฮาจุลินทรีย์ผลิต [47] ตัวอย่างอื่น ขนาดใหญ่จำนวนกลีเซอรดิบผลิตไบโอดีเซลอุตสาหกรรม ถ้ารักษาไม่ถูกต้อง ก่อให้เกิดความสำคัญปัญหาสิ่งแวดล้อม ดังนั้น เราสามารถสำรวจศักยภาพของจุลินทรีย์ผลิตฮากับดิบกลีเซอรเป็นพื้นผิว การดำเนินการของหลักสูตร วิศวกรรมสำหรับการรักษามีประสิทธิภาพวัสดุดิบ และเผาผลาญวิศวกรรมจุลินทรีย์สำหรับใช้ประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพของพื้นผิววัตถุดิบควรพิจารณาให้วัตถุประสงค์นี้2) ว่า S. zooepidemicus หรือวททชระบบเช่น E. coli, subtilis เกิด และ L. lactis ปัจจัยสำคัญจำกัดฮาสังเคราะห์ต้องการขึ้เครื่องมือเผาผลาญวิศวกรรม เช่นเผาผลาญฟลักซ์ (MFA) การวิเคราะห์และการวิเคราะห์การควบคุมการเผาผลาญสามารถทำงานในการพัฒนากลยุทธ์การเชือด (MCA),เพื่อปรับปรุงผลผลิตฮาและน้ำหนักโมเลกุล MFA เป็นการเทคนิคการวิเคราะห์ที่ใช้ในการคำนวณ และวิเคราะห์การไหลกระจายของปฏิกิริยาชีวเคมีทั้งเครือข่ายในระหว่างกระบวนการ MCA quantifies ความสัมพันธ์ระหว่างปรับเปลี่ยนทางพันธุกรรม หรือการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม และมือถือกระบวนการตอบสนอง [48] MCA แนะนำตัวควบคุมค่าสัมประสิทธิ์การกำหนดปริมาณการเปลี่ยนเศษส่วนออกโทรศัพท์มือถือ เช่นความเข้มข้นของ metabolite และเผาผลาญ fluxes ตอบสนองต่อการเปลี่ยนเศษส่วนของพารามิเตอร์ระบบ กิจกรรมของเอนไซม์และการเจริญเติบโตเงื่อนไข [49] ชุดที่ MFA และ MCAสามารถใช้เพื่อตรวจสอบการตอบสนองที่เผาผลาญของฮา โปรดิวเซอร์เปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมหรือค่าของคีย์ยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ฮา มีข้อมูลที่รวบรวมจาก MFA และ MCA การกลยุทธ์ที่ดีที่สุด (ทั้งกระบวนการควบคุมและคีย์ยีนสามารถกำหนดนิพจน์) เพื่อปรับปรุงหา titer และน้ำหนักโมเลกุล3) จึงมีความจำเป็นในการขอรับเป็นพิเศษกำหนดระดับโมเลกุลน้ำหนักหรือฮารูปที่กำหนดขนาดการขยายตัวโปรแกรมประยุกต์ของ HA และ HA ที่ประกอบด้วยดีทางชีวการแพทย์ผลิตภัณฑ์ เพื่อให้บรรลุ polydispersity ต่ำ เราต้องทราบกลไกการกำกับดูแลของการเริ่มต้น และelongation ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์ฮาแม้ฮา polymerization รุ่นได้ถูกนำมาบางแป้น intracellular metabolites ที่มีอิทธิพลต่อโมเลกุลน้ำหนักมีการขึ้ งานมากต้องทำให้เข้าใจกลไกของโมเลกุลควบคุมน้ำหนัก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มุมมอง:
ความท้าทายและโอกาสแม้ว่าความก้าวหน้าที่ดีได้รับการประสบความสำเร็จในการผลิตจุลินทรีย์
HA กับ zooepidemicus
เอสและระบบการผลิตrecombinant
ความท้าทายหลาย. ยังคงอยู่
1)
อย่างต่อเนื่องเพิ่มขึ้นในค่าใช้จ่ายของวัตถุดิบอ่อนตัวCompetiveness
ในเชิงพาณิชย์ของจุลินทรีย์ผลิตHA และทำให้มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะหาการเปลี่ยนพื้นผิวที่ถูกกว่าการลดการผลิตค่าใช้จ่าย นอกจากนี้ความต้องการของสังคมอย่างยั่งยืนชี้ไปที่การเปลี่ยนแปลงของทรัพยากรหมุนเวียนเช่นสัญญาซื้อขายล่วงหน้าลงในการเกษตรชีวภาพที่มีคุณค่า. ดังนั้นการสำรวจความเป็นไปได้ในการผลิต HA กับวัสดุดิบราคาถูกหรือของเสียจากอุตสาหกรรมอื่นๆกระบวนการที่มีมูลค่าการตรวจสอบ การประมวลผลหอยแมลงภู่น้ำเสีย (MPW) และเปปโตนปลาทูน่า (TP) จากอวัยวะภายในที่เหลือจะใช้สำหรับการผลิตโดยเอสฮา zooepidemicus, และการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจชี้ให้เห็นว่าต้นทุนการผลิตจะลดลงมากกว่า 30% ด้วยผลิตภัณฑ์โดยเป็นวัฒนธรรม กลาง [39] อนุพันธ์ทรัพยากรการเกษตรเช่นแอปเปิ้ลมะม่วงหิมพานต์น้ำเป็นสื่อที่มีแนวโน้มสำหรับ HA จุลินทรีย์ผลิต[47] สำหรับอีกตัวอย่างหนึ่งที่มีขนาดใหญ่ปริมาณของกลีเซอรอลดิบที่ผลิตในไบโอดีเซลอุตสาหกรรมหากไม่ได้รับการรักษาอย่างถูกต้องก่อให้เกิดอย่างมีนัยสำคัญความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม ดังนั้นเราจึงสามารถสำรวจศักยภาพของการผลิตจุลินทรีย์ HA กับน้ำมันดิบกลีเซอรีนเป็นสารตั้งต้น แน่นอนวิศวกรรมกระบวนการในการรักษาที่มีประสิทธิภาพของวัสดุดิบและการเผาผลาญวิศวกรรมของจุลินทรีย์สำหรับการใช้ที่มีประสิทธิภาพของพื้นผิวดิบควรพิจารณาเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์นี้. 2) ไม่ว่าจะเป็นเอส zooepidemicus หรือ recombinant ระบบเช่นเชื้อ E. coli บี subtilis และ L. lactis ปัจจัยสำคัญในการจำกัด การสังเคราะห์ HA จะต้องมีการชี้แจงต่อไป. เครื่องมือของวิศวกรรมการเผาผลาญอาหารเช่นการเผาผลาญวิเคราะห์ฟลักซ์ (MFA) และการวิเคราะห์การควบคุมการเผาผลาญ (MCA) สามารถทำงานในการพัฒนากลยุทธ์ที่มีเหตุผลที่จะเพิ่มผลผลิต HA และน้ำหนักโมเลกุล ไอ้เวรตะไลเป็นเทคนิคการวิเคราะห์ใช้ในการคำนวณและวิเคราะห์การไหลของการกระจายตัวของเครือข่ายปฏิกิริยาทางชีวเคมีทั้งในระหว่างกระบวนการ เอ็มประเมินความสัมพันธ์ระหว่างการปรับเปลี่ยนพันธุกรรมหรือการเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมและโทรศัพท์มือถือที่ตอบสนองกระบวนการ[48] เอ็มแนะนำการควบคุมค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณการเปลี่ยนแปลงส่วนของการส่งออกโทรศัพท์มือถือเช่นความเข้มข้นของสารและนำผลการเผาผลาญในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงส่วนของพารามิเตอร์ของระบบเช่นเอนไซม์และการเจริญเติบโตเงื่อนไข[49] การรวมกันของ MFA และเอ็มสามารถนำมาใช้ในการตรวจสอบการตอบสนองการเผาผลาญของผู้ผลิตHA การเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมหรือการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการที่สำคัญการสังเคราะห์HA ด้วยข้อมูลที่รวบรวมจาก MFA และเอ็มที่กลยุทธ์ที่ดีที่สุด(ทั้งการควบคุมกระบวนการและยีนที่สำคัญการแสดงออก) สามารถมุ่งมั่นที่จะปรับปรุง titer HA และน้ำหนักโมเลกุล. 3) มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะได้รับโมเลกุลที่กำหนดเป็นพิเศษน้ำหนักหรือHA ขนาดที่กำหนดเครื่องแบบ ขยายการใช้งานของHA HA และทำให้ดีกว่าที่มีชีวการแพทย์ผลิตภัณฑ์ เพื่อให้บรรลุ polydispersity ต่ำเราต้องรู้กลไกการกำกับดูแลของการเริ่มต้นและการยืดตัวในระหว่างขั้นตอนการสังเคราะห์โพลีเมอHA. แม้จะมีรูปแบบพอลิเมอฮาได้รับการหยิบยกและบางสารภายในเซลล์ที่สำคัญที่มีอิทธิพลต่อโมเลกุลน้ำหนักได้รับการชี้แจงการทำงานมากจะต้องมีการดำเนินการที่จะเข้าใจกลไกของโมเลกุลควบคุมน้ำหนัก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มุมมอง : ความท้าทายและโอกาส
แม้ว่าความคืบหน้ามากได้รับความในการผลิตจุลินทรีย์ ฮา

กับ s และในระบบการผลิตแบบหลายความท้าทาย

1 ) ยังคงอยู่ เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในค่าใช้จ่ายของวัตถุดิบ
อ่อนตัวการแข่งขันทางการค้าของการผลิตฮาจุลินทรีย์
, และดังนั้นจึงเป็นสิ่งจำเป็นที่จะหา
เป็นวัสดุทดแทนเพื่อลดต้นทุนการผลิตถูกกว่า

นอกจากนี้ ความต้องการของสังคมอย่างยั่งยืน เพื่อการแปลงจุด

อนุพันธ์ของแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น การเกษตรใน bioproducts มีคุณค่า
ดังนั้นการสำรวจความเป็นไปได้ของการผลิต ฮาด้วย
ราคาถูกดิบวัสดุหรือของเสียจากกระบวนการอื่น ๆอุตสาหกรรม
มีมูลค่าการตรวจสอบ
รูปหอยแมลงภู่น้ำเสีย ( mpw ) และเปปโตน ( TP ) จากเครื่องในปลาทูน่ากากที่ใช้สำหรับการผลิตในฮาโดย S . , และการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ พบว่า

ราคาต้นทุนการผลิตจะลดลงกว่า 30 %
มีผลพลอยได้เป็นสื่อวัฒนธรรม [ 39 ]
การเกษตรทรัพยากร ( เช่น มะม่วงหิมพานต์ น้ำเป็นสื่อหลัก

การผลิตจุลินทรีย์ ฮา [ 47 ] ตัวอย่างอื่นจํานวนมาก
รอลดิบที่ผลิตในอุตสาหกรรมไบโอดีเซล
ถ้าไม่ได้ถูกปฏิบัติ ก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ

ดังนั้นเราจึงสามารถเที่ยวชม
ศักยภาพการผลิตฮาจุลินทรีย์กับกลีเซอรอลดิบ
เป็นสับสเตรท แน่นอนว่ากระบวนการวิศวกรรม
สำหรับประสิทธิภาพการรักษาวัสดุดิบและวิศวกรรมการสลาย

ของจุลินทรีย์เพื่อประสิทธิภาพการใช้ประโยชน์ของดิบพื้นผิวที่ควรพิจารณาเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์นี้
.
2 S ) ไม่ว่าจะในหรือ recombinant
ระบบเช่น E . coli , B . subtilis , และ L . lactis , ปัจจัย
จำกัดการสังเคราะห์ฮาต้องไปชี้แจง .
เครื่องมือวิศวกรรมการเผาผลาญอาหาร เช่น การวิเคราะห์การไหลการเผาผลาญอาหาร
( MFA ) การวิเคราะห์และควบคุมการเผาผลาญ
( MCA ) สามารถใช้กลยุทธ์เพื่อพัฒนา
เหตุผลเพื่อเพิ่มผลผลิต ฮา และน้ำหนักโมเลกุล MFA เป็น
การวิเคราะห์เทคนิคที่ใช้เพื่อคำนวณและวิเคราะห์การกระจายของปฏิกิริยาทางชีวเคมี

ทั้งเครือข่ายในระหว่างกระบวนการ MCA quantifies ความสัมพันธ์ระหว่าง
ปรับเปลี่ยนพันธุกรรมหรือการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมและกระบวนการการตอบสนอง [ 48 ] มือถือ

เอ็มแนะนำควบคุมค่าสัมประสิทธิ์

ช่วงเปลี่ยนเศษส่วนของผลผลิตเซลล์เช่น อุณหภูมิ ความเข้มข้นและค่า
การเผาผลาญอาหารในการตอบสนองการเปลี่ยนแปลงบางส่วนของพารามิเตอร์ของระบบ เช่น กิจกรรมของเอนไซม์และเงื่อนไขการเจริญเติบโต
[ 49 ] การรวมกันของ MFA และ MCA
สามารถใช้ศึกษาเกี่ยวกับการตอบสนองของ
ฮาผู้ผลิตเพื่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมหรือ
การแสดงออกของยีนคีย์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ ฮา กับ
ข้อมูลที่รวบรวมจาก MFA และความสัมพันธ์
กลยุทธ์ที่เหมาะสม ( ควบคุมทั้งกระบวนการหลักและการแสดงออกของยีน
) สามารถมุ่งมั่นที่จะปรับปรุงระดับโมเลกุล และ ฮา
.
3 ) มีความจำเป็นที่จะได้รับเป็นพิเศษเขตโมเลกุลน้ำหนักหรือขนาดเครื่องแบบที่กำหนด

ฮา ที่จะขยายการใช้งานของฮาฮา ประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์และทำให้ดีขึ้น

เพื่อให้บรรลุ polydispersity ต่ำ เราต้องรู้กฎระเบียบของกลไก

เริ่มต้นและในกระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์ผสม ฮาฮา .
แม้จะพอลิเมอไรเซชันแบบได้ใส่ไปข้างหน้า
และสารภายในเซลล์ที่สำคัญบางอย่างที่มีอิทธิพลต่อโมเลกุล
ได้รับการชี้แจง งานมากต้อง
ดำเนินการ เพื่อเข้าใจกลไกการควบคุมน้ำหนักโมเลกุล