The strictly anaerobic bacterium C.

The strictly anaerobic bacterium C. acetobutylicum has two
phases metabolism (acidogenic and solvatogenic) and naturally
produces butanol with two other solvents—acetone and ethanol
by the process of acetone–butanol–ethanol (ABE) fermentation
(mole ratio approximately 3:6:1) (Huang et al., 2004; Jones and
Woods, 1986; Lehmann and Lütke-Eversloh, 2011; Lee et al.,
2008a). The transition from the first to the second phase is the result
of a dramatic change in gene expression, most likely caused by a
decrease of medium pH in acidogenesis (Badr et al., 2001; Dürre,
1998). For effective butanol production is necessary to reduce the
acidogenic phase duration, when acetic and butyric acids are
formed and operate the process at solvatogenic phase, which is
associated with few phenomena: a sudden increase of microbial
growth; acetone, butanol, and ethanol production; and re-utilisation
of acids produced in the acidogenic phase (Huang et al.,
2004; Lee et al., 2008a). In comparison with conventional methods
of ABE fermentations, the possibilities of immobilised cell systems
make the commercial butanol production much more attractive.
There are many different techniques used for immobilisation of
Clostridium spp. (for review see Dolejš et al., 2014). High effective,
low cost method is the entrapment of cells into lens shaped polyvinyl
alcohol (PVA) hydrogel particles LentiKats. Compared to
other gel systems, this immobilisation system offers several advantages
such as a low matrix cost, inexpensive and simple gel
preparation, uncomplicated separation from the reaction mixture
(3–4 mm diameter), and low diffusion limits (200–400 lm thickness).
In addition, this matrix has excellent mechanical stability
and is nearly non-degradable (Rebroš et al., 2005).
The objective of this study was to optimise the immobilisation
of the strictly anaerobic microorganism C. acetobutylicum to a PVA
gel by the LentiKats technique and to investigate their application
in repeated batch, fed-batch, and continuous fermentations
compared to conventional free-cell systems.
2. Methods
2.1. Strain
C. acetobutylicum DSM 1731 was used in all experiments. It was
kept in Petri dishes on reinforced clostridial agar medium (RCM),
(MERCK, Germany) at 34 C in an inert environment (90% N2, 5%
CO2, and 5% H2) in an anaerobic chamber (Bactron I, Shel Lab, USA).
2.2. Media

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มีแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนอย่างเคร่งครัด C. acetobutylicum สองขั้นตอนการเผาผลาญ (acidogenic และ solvatogenic) และเป็นธรรมชาติผลิตบิวทานอ ด้วยหรือสารการทำอื่น ๆ สองละลายเช่นอะซีโตนและเอทานอลโดยขั้นตอนการหมักอะซิโตนบิวทานอเอทานอล (อะเบะ)(โมลอัตราส่วนประมาณ 3:6:1) (หวง et al., 2004 โจนส์ และป่า 1986 Lehmann และ Lütke-Eversloh, 2011 Lee et al.,2008a) การเปลี่ยนแปลงจากครั้งแรกที่สองระยะคือ ผลของการเปลี่ยนแปลงในยีน อาจเกิดจากการลดลงของค่า pH ปานกลางใน acidogenesis (Badr และ al., 2001 Dürre1998) สำหรับบิวทานอผล ผลิตเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดการระยะเวลาระยะ เมื่อมีกรดอะซิติก และ butyric acidogenicเกิดขึ้น และดำเนินการในระยะ solvatogenic ซึ่งเป็นเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์น้อย: การเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันของจุลินทรีย์เจริญเติบโต อะซิโตน บิวทานอ และการ ผลิตเอทานอล และการจัดสรรใหม่กรดที่ผลิตในระยะ acidogenic (หวง et al.,2004 ลีเอส al., 2008a) เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีดั้งเดิมของอะเบะหมักแหนม จบระบบเซลล์ immobilisedทำให้การผลิตบิวทานอค้าน่าสนใจมากมีเทคนิคต่าง ๆ มากมายที่ใช้สำหรับ immobilisation ของโอเชื้อ clostridium (เพื่อตรวจทานดู Dolejš et al., 2014) มีประสิทธิภาพสูงวิธีการต้นทุนต่ำคือ entrapment ของเซลล์เป็นรูปเลนส์โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) hydrogel อนุภาค LentiKats เมื่อเทียบกับระบบอื่น ๆ เจล immobilisation ระบบนี้มีข้อดีหลายประการเช่นเมตริกซ์ต่ำต้นทุน ราคาไม่แพง และง่ายเจเตรียมสอบ เดินแยกจากส่วนผสมของปฏิกิริยา(3 – 4 มม.เส้นผ่าศูนย์กลาง), และจำกัดแพร่ต่ำ (ความหนา 200-400 lm)นอกจากนี้ เมตริกซ์นี้มีเสถียรภาพแห่งเครื่องจักรกลและเป็นเกือบไม่ช่วยกัน (Rebroš et al., 2005)วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการ เพิ่มประสิทธิภาพของ immobilisation ที่ของ acetobutylicum C. จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนอย่างเคร่งครัดเพื่อเป็น PVAเจลอาบน้ำ โดยเทคนิค LentiKats และ การตรวจสอบใบสมัครของตนในชุดซ้ำ ชุด งานเลี้ยง และหมักแหนมอย่างต่อเนื่องเมื่อเทียบกับระบบเซลล์อิสระทั่วไป2. วิธี2.1 ต้องใช้C. acetobutylicum DSM 1731 ถูกใช้ในการทดลองทั้งหมด มันเป็นเก็บไว้ในจาน Petri ใน agar clostridial เสริมกลาง (RCM),(เมอร์ค เยอรมนี) ที่ 34 C ในสภาพแวดล้อม inert (90% N2, 5%CO2 และ 5% H2) ในห้องไม่ใช้ออกซิเจน (Bactron ฉัน Shel แล็บ สหรัฐอเมริกา)2.2 การสื่อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนอย่างเคร่งครัด C. acetobutylicum มีสอง
ขั้นตอนการเผาผลาญอาหาร (acidogenic และ solvatogenic) และเป็นธรรมชาติ
ผลิตบิวทานอกับอีกสองตัวทำละลาย-อะซีโตนและเอทานอล
โดยกระบวนการของอะซิโตนบิวทานอ-เอทานอล (ABE) การหมัก
(อัตราส่วนประมาณ 3: 6: 1 ) (Huang et al, 2004;. โจนส์และ
วูดส์ 1986; มาห์และLütke-Eversloh, 2011;. ลีและคณะ,
2008a) การเปลี่ยนแปลงจากครั้งแรกที่ระยะที่สองเป็นผลมา
จากการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในการแสดงออกของยีนส่วนใหญ่เกิดจาก
การลดลงของค่า pH ขนาดกลางใน acidogenesis (บาด et al, 2001;. Dürre,
1998) สำหรับการผลิตบิวทานอที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นที่จะช่วยลด
ระยะเวลาขั้นตอนการ acidogenic เมื่ออะซิติกและกรดบิวทิริกจะ
เกิดขึ้นและดำเนินการขั้นตอนที่ขั้นตอนการ solvatogenic ซึ่งเป็น
ที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ไม่กี่: เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของจุลินทรีย์
เจริญเติบโต อะซิโตนบิวทานอและการผลิตเอทานอล; และอีกครั้งในการใช้ประโยชน์
ของกรดที่เกิดขึ้นในขั้นตอนการ acidogenic (Huang et al,.
2004;. ลีและคณะ, 2008a) ในการเปรียบเทียบกับวิธีการเดิม
ของหมัก ABE, เป็นไปได้ของระบบเซลล์ตรึง
ทำให้การผลิตบิวทานอเชิงพาณิชย์อื่น ๆ อีกมากมายที่น่าสนใจ.
มีเทคนิคที่แตกต่างกันจำนวนมากที่ใช้สำหรับหยุดการเคลื่อนย้ายของมี
Clostridium spp (เพื่อการตรวจสอบดูDolejš et al., 2014) ที่มีประสิทธิภาพสูง,
วิธีต้นทุนต่ำเป็นกับดักของเซลล์เป็นเลนส์โพลีไวนิลรูป
เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ (PVA) อนุภาคไฮโดรเจล LentiKats เมื่อเทียบกับ
ระบบอื่น ๆ เจล, ระบบตรึงนี้มีข้อดีหลาย
อย่างเช่นค่าใช้จ่ายในเมทริกซ์ต่ำราคาไม่แพงและง่ายเจล
เตรียมแยกไม่ซับซ้อนจากการผสมปฏิกิริยา
(3-4 มิลลิเมตร) และข้อ จำกัด การแพร่กระจายต่ำ (200-400 หนา LM) .
นอกจากนี้เมทริกซ์นี้มีเสถียรภาพที่ดีเยี่ยม
และเกือบจะไม่สามารถย่อยสลาย (Rebroš et al., 2005).
วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตรึง
ของจุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจน C. acetobutylicum อย่างเคร่งครัดเพื่อ PVA
เจลโดย LentiKats เทคนิคและการประยุกต์ใช้ในการตรวจสอบของพวกเขา
ในชุดซ้ำเลี้ยงชุดและหมักอย่างต่อเนื่อง
เมื่อเทียบกับระบบฟรีมือถือธรรมดา.
2 วิธี
2.1 สายพันธุ์
ซี acetobutylicum DSM 1731 ถูกนำมาใช้ในการทดลองทั้งหมด มันถูก
เก็บไว้ในจานเลี้ยงเชื้อบนอาหารวุ้น clostridial เสริม (RCM),
(เมอร์คเยอรมนี) ที่ 34 องศาเซลเซียสในสภาพแวดล้อมที่เฉื่อย (N2 90%, 5%
CO2 และ 5% H2) ในห้องแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Bactron ฉัน เชล Lab, ประเทศสหรัฐอเมริกา).
2.2 สื่อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แบคทีเรียแอโรบิกซี acetobutylicum อย่างเคร่งครัดมี 2
ขั้นตอนการเผาผลาญ ( และกากสับปะรด solvatogenic ) และเป็นธรรมชาติ
ผลิตบิวทานอลด้วยตัวทำละลายอะซิโตนและเอทานอล
2 โดยกระบวนการของอะซิโตน - บิวทานอลและเอทานอล ( ABE ) หมัก
( อัตราส่วนโมลประมาณ 3:6:1 ) ( หวง et al . , 2004 ; โจนส์และ
ป่า , 1986 ; เลห์มันน์และ L ü tke eversloh 2011 ; ลี et al . ,
2008a )การเปลี่ยนแปลงจากครั้งแรกที่สองเป็นผล
ของการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในการแสดงออกของจีน ส่วนใหญ่เกิดจาก
ลดพีเอช acidogenesis ปานกลาง ( badr et al . , 2001 ; D üคุณเร
, 1998 ) สำหรับการผลิตบิวทานอลมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็น เพื่อลดระยะเวลาขั้นตอน
กากสับปะรด เมื่อกรดและกรดบิวจะเกิดขึ้น และกระบวนการที่ใช้งาน

solvatogenic เฟส ซึ่งเป็นที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ไม่กี่ : การเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันของการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
; อะซีโตน บิวทานอล และการผลิตเอทานอล และการใช้กรดที่ผลิตในเฟส
กากสับปะรด ( Huang et al . ,
2004 ; ลี et al . , 2008a ) ในการเปรียบเทียบกับวิธีการของอาเบะ
fermentations ธรรมดา ความเป็นไปได้ของระบบตรึงเซลล์ให้พาณิชย์การผลิตบิวทานอล

น่าสนใจมากมีเทคนิคที่แตกต่างกันจำนวนมากที่ใช้สำหรับ immobilisation ของ Clostridium spp . (
เพื่อทบทวนดู dolej š et al . , 2010 ) มีประสิทธิภาพสูง , วิธีต้นทุนต่ำคือการ

เซลล์เป็นรูปเลนส์โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ ( PVA ) ไฮโดรเจลอนุภาค lentikats . เมื่อเทียบกับระบบอื่น ๆ immobilisation
เจล ระบบนี้มีข้อดีหลายประการ เช่น ค่าใช้จ่ายแมทริกซ์น้อย

ง่าย ไม่แพง และการเตรียมเจล ,ไม่ซับซ้อนแยกจากปฏิกิริยาผสม
( 3 ) ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 4 มม. ) และข้อ จำกัด การแพร่กระจายต่ำ ( 200 – 400 หนา LM )

นอกจากนี้ เมทริกซ์นี้มีเสถียรภาพที่ดีเยี่ยมทางกลและเกือบไม่ย่อยสลาย ( เรโบรš et al . , 2005 ) .
วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ immobilisation
ของจุลินทรีย์ไร้อากาศ acetobutylicum อย่างเคร่งครัดเพื่อ PVA
Cเจล โดย lentikats เทคนิค และเพื่อศึกษาการประยุกต์
ในซ้ำชุดเฟดแบทช์และ fermentations อย่างต่อเนื่อง
เมื่อเทียบกับระบบมือถือฟรีทั่วไป .
2 2.1 วิธีการ
. ความเครียด
C acetobutylicum DSM 1731 ถูกใช้ในการทดลอง มันคือ
เก็บไว้ในจานเพาะเลี้ยงบนอาหารวุ้น clostridial เสริม ( จำนวน ) ,
( Merck , เยอรมนี ) ที่ 34  C ในสภาพแวดล้อมที่เฉื่อย ( 90 % N2 , CO2 5 %
,และ 5 % H2 ) ในห้องแอโรบิค ( bactron ผมเชล Lab , USA ) .
2.2 . สื่อ