AbstractEngineering microbial conso

Abstract
Engineering microbial consortia capable of efficient ethanolic fermentation of cellulose is a strategy for the development of consolidated bioprocessing for bioethanol production. Co-cultures of cellulolytic Clostridium thermocellum with non-cellulolytic Thermoanaerobacter strains (X514 and 39E) significantly improved ethanol production by 194–440%. Strain X514 enhanced ethanolic fermentation much more effectively than strain 39E in co-cultivation, with ethanol production in X514 co-cultures at least 62% higher than that of 39E co-cultures. Comparative genome sequence analysis revealed that the higher ethanolic fermentation efficiency in strain X514 was associated with the presence of a complete vitamin B12 biosynthesis pathway, which is incomplete in strain 39E. The significance of the vitamin B12de novo biosynthesis capacity was further supported by the observation of improved ethanol production in strain 39E by 203% following the addition of exogenous vitamin B12. The vitamin B12 biosynthesis pathway provides a valuable biomarker for selecting metabolically robust strains for bioethanol production.

Highlights

► We investigated co-cultivation of cellulolytic and non-cellulolytic partner strains. ► Co-cultivation significantly improved ethanol production from cellulose fermentation. ► One partner strain, X514, was superior in enhancing ethanol fermentation. ► Vitamin B12 synthesis was an important determinant of ethanol production efficiency.

Keywords
Clostridium thermocellum; Vitamin B12; Thermoanaerobacter; Cellulose; Ethanol
1. Introduction
Bioethanol has been established as one of the most promising renewable energy sources, particularly as a carbon–neutral liquid transport fuel (Agarwal, 2007 and Carroll and Somerville, 2009). Currently, the majority of bioethanol is produced from grains such as corn, which is considered unsustainable with the growing competition between bioethanol feedstock supply versus food supply to utilize the same existing farmland and water resources (Chakravortya et al., 2008 and Simpson et al., 2008). Compared to grain-derived bioethanol, cellulosic bioethanol is a more economically feasible alternative given the abundance of cellulosic biomass.

However, the recalcitrance of cellulosic feedstock to biotransformation has hindered the development of cost-effective processes for cellulosic bioethanol, which typically involve multiple steps of physicochemical pretreatment, enzymatic hydrolysis, and ethanolic fermentation. To minimize the processing steps and enhance efficiency, the consolidated bio-processing (CBP) concept has been proposed to combine all biochemical steps involved in cellulosic bioethanol production into a single bioconversion process (Lynd et al., 2002), representing a potential technological advance that could lead to the largest reduction in processing costs for cellulosic bioethanol production (Lynd et al., 2008). One strategy to developing CBP is the genetic engineering of microbial cultures capable of both efficient cellulose utilization and carbohydrate fermentation (Lynd et al., 2005), which is currently limited by the availability of effective genetic tools. An alternative is the development of microbial consortia consisting of metabolically complementary microbial populations capable of carrying out the suite of bioconversion steps required for bioethanol production from cellulose. The use of mixed culture microbial consortia for bioconversion, however, poses a challenge to process control, requiring understanding of the interactions between microbial populations, particularly those with coupled metabolic functions.

One such interaction is the relationship between cellulolytic and ethanologenic fermentative bacteria, which form a critical bioconversion tandem for cellulosic bioethanol production. Capable of thermophilic cellulolysis, Clostridium thermocellum has been the model organism for CBP development ( Demain et al., 2005); but its application has been limited by the low ethanol yields in carbohydrate fermentation by this bacterium ( Beguin and Aubert, 1994 and Lynd, 1989). Subsequently, it was proposed that co-cultivation of C. thermocellum with another fermentative bacterium efficient in ethanolic carbohydrate fermentation would improve ethanol production, which was first demonstrated in an early study where the co-cultures of C. thermocellum and Thermoanaerobacter pseudethanolicus 39E significantly enhanced ethanol yields from cellulose fermentation ( Ng et al., 1981). A recent study further explored co-cultures consisting of C. thermocellum and various Thermoanaerobacter strains as the ethanolic fermentative partner, revealing considerable variations in the ability of the co-cultures to enhance ethanol production, with the highest ethanol yield observed in the co-culture of C. thermocellum and Thermoanaerobacter sp. strain X514 ( Fang et al., 2008).

Therefore, the objective of this study was to identify characteristics contribut

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อวิศวกรรมกลุ่มร่วมค้าระดับความสามารถในการหมักมีประสิทธิภาพ ethanolic เซลลูโลสจุลินทรีย์เป็นกลยุทธ์สำหรับการพัฒนารวม bioprocessing สำหรับผลิต bioethanol วัฒนธรรมร่วมของ cellulolytic Clostridium thermocellum กับสายพันธุ์ Thermoanaerobacter ไม่ใช่ cellulolytic (X 514 และ 39E) มากขึ้นผลิตเอทานอ 194 – 440% สายพันธุ์ X 514 เพิ่มมากขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าสายพันธุ์ 39E ในการเพาะปลูกร่วม กับเอทานอล ผลิตใน X 514 ร่วมวัฒนธรรมน้อย 62% สูงกว่าของวัฒนธรรมร่วม 39E ethanolic หมัก การวิเคราะห์เปรียบเทียบพันธุเปิดเผยว่า ประสิทธิภาพ ethanolic หมักสูงขึ้นในสายพันธุ์ X 514 ถูกเชื่อมโยงกับการปรากฏตัวของเดินการสังเคราะห์วิตามินบี 12 สมบูรณ์ ซึ่งไม่สมบูรณ์ในสายพันธุ์ 39E ความสำคัญของวิตามิน B12de novo สังเคราะห์ผลิตเพิ่มเติมได้รับการสนับสนุน โดยการสังเกตการผลิตเอทานอลขึ้นในสายพันธุ์ 39E 203% ต่อการเพิ่มวิตามินบี 12 ภายนอก ทางเดินการสังเคราะห์วิตามินบี 12 ให้ไบโอมาร์คเกอร์มีคุณค่าสำหรับการเลือกสายพันธุ์ที่แข็งแกร่ง metabolically สำหรับผลิต bioethanolไฮไลท์►เราตรวจสอบสายพันธุ์หุ้น cellulolytic และปลอด cellulolytic ร่วมปลูก ►ร่วมปลูกช่วยเอทานอลผลิตจากการหมักเซลลูโลส ►สายพันธุ์คู่หนึ่ง X 514 ได้เหนือกว่าในการเพิ่มประสิทธิภาพการหมักเอทานอล ►การสังเคราะห์วิตามินบี 12 เป็นปัจจัยสำคัญของประสิทธิภาพในการผลิตเอทานอลคำสำคัญเชื้อ clostridium thermocellum วิตามินบี 12 Thermoanaerobacter เซลลูโลส เอทานอลบทนำBioethanol มีการสร้างเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานทดแทนว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นเชื้อเพลิงคาร์บอน – กลางขนส่งของเหลว (Agarwal, 2007 และคาร์โรลล์ และโซ เมอร์วิลล์ 2009) ขณะนี้ ส่วนใหญ่ของ bioethanol ผลิตจากธัญพืชเช่นข้าวโพด ซึ่งถือว่าไม่ มีการแข่งขันเพิ่มขึ้นระหว่างการจัดหาวัตถุดิบ bioethanol เมื่อเทียบกับแหล่งอาหารเพื่อใช้พื้นที่เพาะปลูกที่มีอยู่ที่เดียวกัน และทรัพยากร (Chakravortya et al. 2008 และซิมป์สัน et al. 2008) น้ำ เมื่อเทียบกับมาเม็ด bioethanol, bioethanol ไลต์เป็นทางเลือกเป็นไปได้ด้านเศรษฐกิจให้ความอุดมสมบูรณ์ของชีวมวลครั้งอย่างไรก็ตาม recalcitrance วัตถุดิบไลต์เพื่อ biotransformation ได้ขัดขวางการพัฒนาของกระบวนการคุ้มค่าสำหรับ bioethanol ไลต์ ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนปรับสภาพคุณลักษณะ เอนไซม์ในระบบย่อย และหมัก ethanolic เพื่อลดขั้นตอนการประมวลผล และเพิ่มประสิทธิภาพ แนวคิดการประมวลผลทางชีวภาพ (CBP) รวมได้รับเสนอการรวมขั้นตอนทั้งชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับการผลิต bioethanol ครั้งในกระบวนการ bioconversion เดียว (Lynd et al. 2002), คิดล่วงหน้าทางเทคโนโลยีมีศักยภาพที่อาจนำไปสู่การลดที่ใหญ่ที่สุดในการประมวลผลต้นทุนการผลิต bioethanol ไลต์ (Lynd et al. 2008) กลยุทธ์หนึ่งในการพัฒนา CBP เป็นพันธุวิศวกรรมของจุลินทรีย์วัฒนธรรมที่สามารถใช้ประโยชน์มีประสิทธิภาพเซลลูโลสและแป้งหมัก (Lynd et al. 2005), ซึ่งขณะนี้ถูกจำกัด โดยความพร้อมของเครื่องมือทางพันธุกรรมที่มีประสิทธิภาพ ทางเลือกคือ การพัฒนาของกลุ่มร่วมค้าระดับจุลินทรีย์ที่ประกอบด้วยประชากรจุลินทรีย์ metabolically เสริมความสามารถในการดำเนินการชุดของขั้นตอน bioconversion ที่จำเป็นสำหรับการผลิต bioethanol จากเซลลูโลส อย่างไรก็ตาม การผสมจุลินทรีย์กลุ่มร่วมค้าระดับสำหรับ bioconversion ก่อให้เกิดความท้าทายที่จะต้องเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรจุลินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ มีคู่หน้าที่การเผาผลาญ ควบคุมกระบวนโต้ตอบหนึ่งรายการดังกล่าวเป็นความสัมพันธ์ระหว่าง cellulolytic ethanologenic หมัก แบคทีเรีย ซึ่งรูปแบบ bioconversion ที่สำคัญสำหรับผลิต bioethanol ครั้ง ความสามารถในการ thermophilic cellulolysis, Clostridium thermocellum ได้ที่สิ่งมีชีวิตพัฒนา CBP (Demain et al. 2005); แต่การใช้งานถูกจำกัด โดยผลผลิตเอทานอลที่ต่ำในการหมักแป้ง โดยแบคทีเรียนี้ (Beguin และ ดุ๊ก 1994 และ Lynd, 1989) ต่อมา มันถูกเสนอที่ปลูกร่วมของ C. thermocellum กับแบคทีเรียหมักอื่นประสิทธิภาพในคาร์โบไฮเดรต ethanolic หมักจะช่วยปรับปรุงการผลิตเอทานอล ซึ่งถูกแสดงครั้งแรกในการศึกษาช่วงที่วัฒนธรรมร่วมของ C. thermocellum และ Thermoanaerobacter pseudethanolicus 39E มากเพิ่มผลผลิตเอทานอลจากหมักเซลลูโลส (Ng et al. 1981) การศึกษาการสำรวจวัฒนธรรมร่วมที่ประกอบด้วย C. thermocellum และ Thermoanaerobacter สายพันธุ์ต่าง ๆ เป็นพันธมิตรหมัก ethanolic เผยให้เห็นรูปแบบมากในความสามารถของวัฒนธรรมร่วมการส่งเสริมการผลิตเอทานอล ด้วยผลผลิตเอทานอลสูงสุดที่ใช้ในวัฒนธรรมร่วมของ C. thermocellum และเอสพี Thermoanaerobacter สายพันธุ์ 514 X (ฝาง et al. 2008)ดังนั้น วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้เป็นการ ระบุลักษณะ contribut

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
วิศวกรรมไพรีจุลินทรีย์ที่มีความสามารถของการหมักเอทานอลที่มีประสิทธิภาพของเซลลูโลสเป็นกลยุทธ์ในการพัฒนากระบวนการผลิตวิศวกรรมชีวภาพรวมสำหรับการผลิตเอทานอล ร่วมวัฒนธรรมของ thermocellum Clostridium เซลลูโลสที่ไม่ใช่เซลลูโลสสายพันธุ์ Thermoanaerobacter (X514 และ 39E) ปรับตัวดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญโดยการผลิตเอทานอ 194-440% สายพันธุ์ X514 เพิ่มการหมักเอทานอลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่า 39E สายพันธุ์ในการเพาะปลูกร่วมกับการผลิตเอทานอลใน X514 ร่วมวัฒนธรรมอย่างน้อย 62% สูงกว่าที่ 39E ร่วมวัฒนธรรม การวิเคราะห์ลำดับจีโนมเปรียบเทียบพบว่าประสิทธิภาพการหมักเอทานอลที่สูงขึ้นในสายพันธุ์ X514 มีความสัมพันธ์กับการปรากฏตัวของทางเดินสังเคราะห์วิตามินบี 12 ที่สมบูรณ์ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่ไม่สมบูรณ์ใน 39E ความสำคัญของวิตามิน B12de Novo จุสังเคราะห์ได้รับการสนับสนุนต่อไปโดยการสังเกตของเอทานอลที่ผลิตในการปรับปรุงสายพันธุ์ 39E โดย 203% ต่อไปนอกจากนี้ยังมีวิตามินบี 12 จากภายนอก เส้นทางการสังเคราะห์วิตามินบี 12 มี biomarker ที่มีคุณค่าสำหรับการเลือกสายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพการเผาผลาญอาหารในการผลิตเอทานอล. ไฮไลท์►เราตรวจสอบร่วมการเพาะปลูกของเซลลูโลสและไม่ใช่สายพันธุ์เซลลูโลสพันธมิตร ►ร่วมการเพาะปลูกที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการผลิตเอทานอลจากการหมักเซลลูโลส ►สายพันธุ์หนึ่งคู่, X514 เป็นที่เหนือกว่าในการเสริมสร้างการหมักเอทานอล การสังเคราะห์วิตามินบี 12 ►เป็นปัจจัยที่สำคัญของประสิทธิภาพการผลิตเอทานอล. คำClostridium thermocellum; วิตามินบี 12; Thermoanaerobacter; เซลลูโลส; เอทานอล1 บทนำเอทานอลได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งในแนวโน้มมากที่สุดแหล่งพลังงานทดแทนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นคาร์บอนสมดุลการขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิงเหลว (Agarwal, ปี 2007 และแครอลและวิลล์ 2009) ปัจจุบันส่วนใหญ่ของเอทานอลที่ผลิตจากธัญพืชเช่นข้าวโพดซึ่งถือว่าไม่ยั่งยืนกับการแข่งขันที่เพิ่มขึ้นระหว่างการจัดหาวัตถุดิบเอทานอลเมื่อเทียบกับแหล่งอาหารที่จะใช้เหมือนกันพื้นที่การเกษตรและแหล่งน้ำที่มีอยู่ (Chakravortya et al., 2008 และซิมป์สัน, et al 2008) เมื่อเทียบกับเอทานอลของเมล็ดข้าวที่ได้มาจากเอทานอลจากเซลลูโลสเป็นทางเลือกที่มากขึ้นไปได้ทางเศรษฐกิจที่ได้รับความอุดมสมบูรณ์ของชีวมวลเซลลู. แต่ดื้อรั้นของวัตถุดิบเซลลูโลสที่จะเปลี่ยนรูปทางชีวภาพได้ขัดขวางการพัฒนาของกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสำหรับเอทานอลจากเซลลูโลสซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน การปรับสภาพทางเคมีกายภาพ, เอนไซม์และการหมักเอทานอล เพื่อลดขั้นตอนการประมวลผลและเพิ่มประสิทธิภาพในการรวมชีวภาพการประมวลผลแนวคิด (CBP) ได้รับการเสนอชื่อให้เข้ากันตามขั้นตอนทางชีวเคมีทุกคนที่เกี่ยวข้องในการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลสเป็นกระบวนการทางชีวภาพเดียว (Lynd et al., 2002) คิดเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่มีศักยภาพ ที่อาจนำไปสู่การลดค่าใช้จ่ายที่ใหญ่ที่สุดในการประมวลผลสำหรับการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลส (Lynd et al., 2008) กลยุทธ์หนึ่งในการพัฒนา CBP เป็นพันธุวิศวกรรมของวัฒนธรรมของจุลินทรีย์ที่มีความสามารถทั้งการใช้เซลลูโลสและคาร์โบไฮเดรตหมักที่มีประสิทธิภาพ (Lynd et al., 2005) ซึ่งขณะนี้ถูก จำกัด โดยความพร้อมของเครื่องมือทางพันธุกรรมที่มีประสิทธิภาพ อีกทางเลือกหนึ่งคือการพัฒนาของไพรีจุลินทรีย์ที่ประกอบด้วยประชากรจุลินทรีย์เสริมการเผาผลาญอาหารที่มีความสามารถในการดำเนินการชุดของขั้นตอนกระบวนการทางชีวภาพที่จำเป็นสำหรับการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลส การใช้ผสมไพรีวัฒนธรรมจุลินทรีย์ bioconversion แต่ท้าทายในการดำเนินการควบคุมที่กำหนดความเข้าใจของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรของจุลินทรีย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีฟังก์ชั่นการเผาผลาญคู่. หนึ่งปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวคือความสัมพันธ์ระหว่างเซลลูโลสและแบคทีเรียหมัก ethanologenic ซึ่งรูปแบบ ตีคู่ทางชีวภาพที่สำคัญสำหรับการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลส ความสามารถในการ cellulolysis อุณหภูมิ, Clostridium thermocellum ได้รับสิ่งมีชีวิตรูปแบบการพัฒนา CBP (Demain et al, 2005.); แต่แอพลิเคชันที่ได้รับการ จำกัด โดยผลผลิตเอทานอลในระดับต่ำในการหมักคาร์โบไฮเดรตจากแบคทีเรียนี้ (Beguin และ Aubert, ปี 1994 และ Lynd, 1989) ต่อจากนั้นมันก็เสนอว่าร่วมการเพาะปลูกของซี thermocellum อีกด้วยแบคทีเรียหมักที่มีประสิทธิภาพในการหมักเอทานอลคาร์โบไฮเดรตจะปรับปรุงการผลิตเอทานอลซึ่งได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกในช่วงต้นการศึกษาที่ร่วมวัฒนธรรมของซี thermocellum และ Thermoanaerobacter pseudethanolicus 39E เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ อัตราผลตอบแทนจากการหมักเอทานอลเซลลูโลส (Ng et al., 1981) ผลการศึกษาล่าสุดการสำรวจเพิ่มเติมร่วมวัฒนธรรมประกอบด้วยซี thermocellum และสายพันธุ์ต่างๆ Thermoanaerobacter เป็นพันธมิตรหมักเอทานอลเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในความสามารถของผู้ร่วมวัฒนธรรมเพื่อเพิ่มศักยภาพในการผลิตเอทานอลที่มีผลผลิตเอทานอลที่สูงที่สุดพบในวัฒนธรรมร่วม ซี thermocellum และ Thermoanaerobacter SP ความเครียด X514 (ฝาง et al., 2008). ดังนั้นวัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้คือการระบุลักษณะ contribut

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทคัดย่อวิศวกรรมจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการหมักเอทานอล consortia ที่มีเซลลูโลสเป็นกลยุทธ์เพื่อการพัฒนาการผลิตเอทานอลรวมผลิตวิศวกรรมชีวภาพ . Co วัฒนธรรมทดลอง Clostridium thermocellum ไม่ทดลอง thermoanaerobacter สายพันธุ์ ( x514 และ 39e ) เพิ่มขึ้นการผลิตเอทานอลโดย 194 ( 440 ) x514 ปรับปรุงสายพันธุ์ ( หมักมากมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าสายพันธุ์ การปลูก 39e Co กับการผลิตเอทานอลใน x514 Co วัฒนธรรมอย่างน้อย 62 % สูงกว่าของ 39e Co วัฒนธรรม การวิเคราะห์ลำดับเบสจีโนมเปรียบเทียบ พบว่า ประสิทธิภาพในการหมักเอทานอลที่สูงขึ้น x514 ความเครียดเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของวิถีการสังเคราะห์วิตามิน B12 ที่สมบูรณ์ซึ่งไม่สมบูรณ์ใน 39e เมื่อย ความสำคัญของวิตามิน b12de ด้านความสามารถในการสนับสนุนเพิ่มเติมโดยการสังเกตของการปรับปรุงการผลิตเอทานอลใน 39e สายพันธุ์โดย 203 % ต่อไปนี้นอกเหนือจากภายนอกวิตามิน บี 12 วิตามิน บี1 2 วิถีการสังเคราะห์ให้คุณค่าในการเลือกสายพันธุ์ที่แข็งแกร่ง metabolically ไบโอมาร์คเกอร์สำหรับการผลิตเอทานอล .ไฮไลท์►เราศึกษาการปลูกทดลองและไม่ร่วมพันธมิตรทดลองสายพันธุ์ ► Co การเพาะปลูกเพิ่มขึ้นการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลสโดย . ►คู่หนึ่งสายพันธุ์ x514 ถูก กว่า เพิ่มกระบวนการหมักเอทานอล ►วิตามินสังเคราะห์เป็นปัจจัยสําคัญของประสิทธิภาพในการผลิตเอทานอลคำสำคัญClostridium thermocellum ; วิตามิน ; thermoanaerobacter เซลลูโลส ; เอทานอล ;1 . แนะนำเพลงได้รับการจัดตั้งขึ้นเป็นหนึ่งในแนวโน้มมากที่สุดแหล่งพลังงานทดแทน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นคาร์บอน - กลางการขนส่งเชื้อเพลิงเหลว ( กลางวัน ) และ และ คาร์โรลล์ ซอเมอร์วิลล์ , 2009 ) ปัจจุบันส่วนใหญ่ของเอทานอลที่ผลิตจากธัญพืช เช่น ข้าวโพด ซึ่งถือว่ามีการเติบโตและการแข่งขันระหว่างรถยนต์กับบริษัทจัดหาจัดหาอาหารเพื่อใช้เดียวกันที่มีอยู่ พื้นที่การเกษตรและทรัพยากรน้ำ ( chakravortya et al . , 2008 และซิมป์สัน et al . , 2008 ) เมื่อเทียบกับเม็ดที่ได้มาเอทานอลเซลลูโลสเอทานอล , เป็นมากขึ้นทางเศรษฐกิจเป็นไปได้ทางเลือกให้ความอุดมสมบูรณ์ของชีวมวล cellulosic .อย่างไรก็ตาม recalcitrance ของเซลลูโลสวัตถุดิบเพื่อการได้ขัดขวางการพัฒนาของกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสำหรับเอทานอล cellulosic , ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนของการบำบัดทางกายภาพและเคมี , ( เอนไซม์ และการหมัก เพื่อลดกระบวนการและเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผล Bio รวม ( CBP ) ได้เสนอแนวคิดที่จะรวมทุกขั้นตอนในการผลิตเอทานอล cellulosic ชีวเคมีที่เกี่ยวข้องในกระบวนการการเดี่ยว ( ลินด์ et al . , 2002 ) หรือศักยภาพทางเทคโนโลยีล่วงหน้า อันจะนำไปสู่การลดต้นทุนการผลิตที่ใหญ่ที่สุดในการประมวลผลสำหรับเอทานอล cellulosic ( ลินด์ et al . , 2008 ) กลยุทธ์หนึ่งในการพัฒนา CBP คือพันธุวิศวกรรมของจุลินทรีย์ที่สามารถมีประสิทธิภาพ วัฒนธรรมการใช้เซลลูโลสและคาร์โบไฮเดรตหมัก ( ลินด์ et al . , 2005 ) ซึ่งปัจจุบัน จำกัด โดยเครื่องมือทางพันธุกรรมมีประสิทธิภาพ ความพร้อมของ ทางเลือกคือการพัฒนาของจุลินทรีย์ประกอบด้วย จุลินทรีย์กลุ่ม metabolically consortia ซึ่งสามารถดำเนินการชุดของขั้นตอนที่จำเป็นสำหรับการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลส การใช้จุลินทรีย์ผสมจุลินทรีย์สำหรับการ consortia อย่างไรก็ตาม poses ท้าทายกระบวนการควบคุม โดยความเข้าใจของปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรจุลินทรีย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีคู่ฟังก์ชั่นการเผาผลาญปฏิสัมพันธ์หนึ่งเช่นความสัมพันธ์ระหว่างทดลอง ethanologenic วิศวกรรมเคมี และแบคทีเรีย ซึ่งรูปแบบการวิจารณ์สำหรับการผลิตเอทานอล cellulosic จาก . ความสามารถในการตอบสนอง cellulolysis , Clostridium thermocellum มีสิ่งมีชีวิตรูปแบบการพัฒนา CBP ( วันพรุ่งนี้ et al . , 2005 ) ; แต่โปรแกรมได้ถูก จำกัด โดยผลผลิตเอทานอลต่ำในการหมักคาร์โบไฮเดรตโดยแบคทีเรียนี้ ( beguin และแบร์ , 2537 และลิน , 1989 ) ต่อมาจึงได้เสนอให้มีการ thermocellum กับ C Co วิศวกรรมเคมี แบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการหมักคาร์โบไฮเดรตอีก ( จะปรับปรุงการผลิตเอทานอล ซึ่งเป็นครั้งแรกที่พบในการศึกษาต้นที่ร่วมวัฒนธรรมของ thermocellum thermoanaerobacter pseudethanolicus 39e เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและผลผลิตจากการหมักเอทานอลเซลลูโลส ( NG et al . , 1981 ) การศึกษาล่าสุดการสํารวจเพิ่มเติม Co วัฒนธรรมประกอบด้วย C thermocellum และสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่เป็นหุ้นส่วน ( thermoanaerobacter วิศวกรรมเคมี เผยการเปลี่ยนแปลงมากในความสามารถของ Co วัฒนธรรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลด้วยเอทานอลให้ผลผลิตสูงสุดที่พบในวัฒนธรรมของ C และ Co thermocellum thermoanaerobacter sp . สายพันธุ์ x514 ( ฟาง et al . , 2008 )ดังนั้นวัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้ เพื่อศึกษา characteristi