Lignin is the major renewable sourc

Lignin is the major renewable source for aromatic chemicals and
it counts for
∼40% of lignocellulosic biomass [49–53]. However,
unlike cellulose and hemicellulose, lignin has been treated as the
waste product in general [54]. Recent studies found that aromatics
produced by lignin depolymerization had high values [52,55,56].
The challenge of using aromatics as the substrates is channeling
them into the metabolisms of the microorganisms to produce
value-added products. So far, the most studied aromatic utilization
approach is to direct aromatic compounds to the upper pathways
of the -ketoadipate pathway via catechol or protocatechuate
(Fig. 3) [57]. Catechol could be ring opened to form cis,cis-muconate
by catechol-1,2-dioxygenase [36,37,42]. Then, cis,cis-muconic acid
was degraded to succinyl-CoA and acetyl-CoA through the -
ketoadipate pathway [2,38,57], which was deactivated in the
engineered strains (Fig. 3). Protocatechuate was another important
intermediate, which was converted to catechol by protocatechuate
decarboxylase (AroY) [57]. Protocatechuate was produced biologically
by aromatics from lignin: such as coniferyl alcohol and
p-coumarate [58]. The lignin-derived aromatic compounds were
mainly metabolized in Pseudomonas putida KT2440, because it was
able to be genetically manipulated and tolerate a wide variety of
environmental stresses [59].
The most studied lignin-derived aromatic compound for producing
cis,cis-muconate is benzoate. Benzoate was converted to
1,2-dihydroxybenzoate by benzoate dioxygenase, and then 1,2-
dihydroxybenzoate was catalyzed to catechol by benzoate diol
dehydrogenase and catechol was further converted to cis,cismuconate
by catechol 1,2-dioxygenase [60]. In P. putida KT2440, the
production of cis,cis-muconate from benzoate included two operons
benABCD and catBCA [61]. In the presence of benzoate, the
transcription of the benABCD operon was activated by BenR for the
conversion of benzoate to catechol [61], and CatR activated transcription
of the catBCA operon for further degradation of catechol
to cis,cis-muconic acid [62]. A milestone strain P. putida KT2440-JD1
was isolated after being treated by a mutagen: N-methyl-N-
nitro-N-nitrosoguanidine (NTG) 3-fluorobenzoate (3-FB) [60,63].
Although the mutant was no longer able to use benzoate as a sole
carbon source, it co-metabolized benzoate and glucose to produce
the high yield of cis,cis-muconate. A pH-stat fed-batch fermentation
for KT2440-JD1 strain on benzoate was developed, and the maximum
specific production rate was 0.6 g/g-dry cell weight/h, and the
titer was 18.5 g/L with almost 100% yield [63].
In addition to benzoate, p-coumarate, phenol, caffeate, ferulate,
vanillin, and 4-hydroxybenzoate are all the major aromatics

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Lignin เป็นแหล่งทดแทนหลักสำหรับสารเคมีหอม และมันนับสำหรับ∼40% ของชีวมวล lignocellulosic [49-53] อย่างไรก็ตามต่างจากเซลลูโลสและ hemicellulose, lignin ได้ถูกถือว่าเป็นการผลิตภัณฑ์เสียทั่วไป [54] การศึกษาล่าสุดพบว่าอะโรเมติกส์ผลิต โดย lignin depolymerization ได้สูงค่า [52,55,56]ความท้าทายของการใช้อะโรเมติกส์เป็นพื้นผิวจะเจาะเข้า metabolisms จุลินทรีย์ในการผลิตผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่ม เพื่อห่างไกล การศึกษาใช้ประโยชน์หอมวิธีคือตรงสารหอมกับทางเดินด้านบนของทางเดิน - ketoadipate catechol หรือ protocatechuate(Fig. 3) [57] . catechol อาจเป็นแหวนที่เปิดฟอร์ม cis, cis-muconateโดย catechol-1, 2-dioxygenase [36,37,42] แล้ว cis กรด cis muconicไม่เสื่อมโทรม succinyl CoA และ acetyl-CoA ผ่าน-ทางเดิน ketoadipate [2,38,57], ซึ่งถูกปิดใช้งานในการออกแบบสายพันธุ์ (Fig. 3) Protocatechuate ได้อีกที่สำคัญระดับปานกลาง ซึ่งถูกแปลงเป็น catechol โดย protocatechuatedecarboxylase (AroY) [57] มีผลิต Protocatechuate ชิ้นโดยอะโรเมติกส์จาก lignin: เช่น coniferyl แอลกอฮอล์ และp-coumarate [58] Lignin มาสารประกอบหอมได้ส่วนใหญ่เป็น metabolized ใน Pseudomonas putida KT2440 เพราะมันสามารถจะจัดการแปลงพันธุกรรม และทนต่อความหลากหลายของสิ่งแวดล้อมความเครียด [59]ที่ศึกษามา lignin หอมผสมสำหรับการผลิตcis, benzoate เป็น cis-muconate Benzoate ถูกแปลงเป็นdihydroxybenzoate 1, 2 โดย benzoate dioxygenase และ 1, 2-dihydroxybenzoate เป็นกระบวนการ catechol โดย benzoate dioldehydrogenase และ catechol ถูกอีกแปลงเป็น cis, cismuconateโดย catechol 1, 2-dioxygenase [60] ใน putida P. KT2440 การผลิตของ cis, cis-muconate จาก benzoate รวมราคา operons สองbenABCD และ catBCA [61] ในต่อหน้าของ benzoate การtranscription ของ benABCD operon ถูกเรียกใช้ โดย BenR สำหรับการแปลง benzoate catechol [61], และเรียกใช้ CatR transcriptionของ operon catBCA สำหรับเพิ่มเติมการสลายตัวของ catecholการ cis, cis muconic กรด [62] สำคัญต้องใช้ P. putida KT2440-JD1ถูกแยกหลังจากได้รับการรักษาโดยการ mutagen: N-methyl-N -ไนโตร-N-nitrosoguanidine (NTG) 3-fluorobenzoate (3-FB) [60,63]แม้ว่า mutant ได้ไม่ใช้ benzoate เป็นการเล่แหล่งคาร์บอน มันร่วม metabolized benzoate และน้ำตาลในการผลิตผลตอบแทนสูงของ cis, cis-muconate การหมักชุดเลี้ยง pH-สถิติสำหรับ KT2440-JD1 benzoate ต้องใช้ได้รับการพัฒนา และสูงสุดอัตราการผลิตเฉพาะ 0.6 g/g-น้ำหนักเซลล์ แห้ง/h และtiter 18.5 g/L พร้อมเกือบ 100% ผลผลิต [63]นอกจาก benzoate, p coumarate วาง caffeate, ferulateวานิลลิน และ 4 hydroxybenzoate จะอะโรเมติกส์หลัก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ลิกนินเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่สำคัญสำหรับสารเคมีที่มีกลิ่นหอมและมันนับ
~40% ของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส [49-53] แต่แตกต่างจากเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและลิกนินได้รับการรักษาเป็นของเสียโดยทั่วไป[54] การศึกษาล่าสุดพบว่าอะโรเมติกที่ผลิตโดย depolymerization ลิกนินมีค่าสูง [52,55,56]. ความท้าทายของการใช้อะโรเมติกเป็นสารตั้งต้นจะเจ้าอารมณ์พวกเขาเข้าไปใน metabolisms ของเชื้อจุลินทรีย์ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่ม เพื่อให้ห่างไกลการใช้กลิ่นหอมศึกษามากที่สุดวิธีการคือการตรงสารประกอบอะโรมาติกกับทางเดินบนของ? -ketoadipate เดินผ่าน catechol หรือ protocatechuate (รูปที่. 3) [57] catechol อาจจะแหวนเปิดในรูปแบบที่ถูกต้อง, ถูกต้อง-muconate โดย catechol-1,2-dioxygenase [36,37,42] จากนั้นถูกต้อง, ถูกต้อง-muconic กรดก็เสื่อมโทรมไปเป็นSuccinyl CoA และ acetyl-CoA ผ่านหรือไม่ - ทางเดิน ketoadipate [2,38,57] ซึ่งถูกปิดการใช้งานในสายพันธุ์วิศวกรรม. (รูปที่ 3) Protocatechuate เป็นอีกหนึ่งสิ่งที่สำคัญกลางซึ่งถูกดัดแปลงโดยcatechol protocatechuate decarboxylase (อร่อย) [57] Protocatechuate ถูกผลิตทางชีวภาพโดยอะโรเมติกจากลิกนิน: เช่นแอลกอฮอล์ coniferyl และพีcoumarate [58] ลิกนินที่ได้มาจากสารประกอบอะโรมาติกที่ถูกเผาผลาญส่วนใหญ่ใน Pseudomonas putida KT2440 เพราะมันสามารถที่จะจัดการทางพันธุกรรมและทนต่อความหลากหลายของความเครียดสิ่งแวดล้อม[59]. ส่วนใหญ่มีการศึกษาสารประกอบอะโรมาติกลิกนินที่ได้มาจากการผลิตที่ถูกต้อง, ถูกต้อง-muconate คือ เบนโซเอต เบนโซเอตถูกดัดแปลง1,2-dihydroxybenzoate โดย dioxygenase เบนโซเอตแล้ว 1,2- dihydroxybenzoate ถูกเร่งปฏิกิริยาเพื่อ catechol โดยไดออลเบนโซเอdehydrogenase และ catechol เป็นอีกแปลงถูกต้อง, cismuconate โดย catechol 1,2-dioxygenase [60] ในพี putida KT2440 ที่ผลิตถูกต้อง, ถูกต้อง-muconate จากเบนโซเอตรวมสอง operons benABCD และ catBCA [61] ในการปรากฏตัวของเบนโซเอตที่ถอดความของ operon benABCD ถูกเปิดใช้งานโดย BenR สำหรับแปลงของเบนโซเอตเพื่อcatechol [61] และ CatR เปิดใช้งานการถอดความของoperon catBCA สำหรับการย่อยสลายต่อไปของ catechol จะถูกต้องกรดถูกต้อง-muconic [62] . สายพันธุ์ก้าวพี putida KT2440-JD1 ถูกแยกออกหลังจากได้รับการรักษาด้วยสารก่อกลายพันธุ์: N-methyl-N -. ไนโตร-N-nitrosoguanidine (NTG) 3 fluorobenzoate (3 FB) [60,63] แม้ว่ากลายพันธุ์ ได้รับไม่สามารถที่จะใช้เบนโซเอต แต่เพียงผู้เดียวเป็นแหล่งคาร์บอนก็เบนโซเอร่วมเผาผลาญกลูโคสและการผลิตผลผลิตสูงของถูกต้อง, ถูกต้อง-muconate ค่า pH-สถิติหมักเลี้ยงชุดสำหรับKT2440-JD1 ความเครียดในเบนโซเอตได้รับการพัฒนาและสูงสุดที่อัตราการผลิตที่เฉพาะเจาะจงเป็น0.6 กรัม / เซลล์กรัมแห้งน้ำหนัก / ชั่วโมงและtiter เป็น 18.5 กรัม / ลิตรเกือบ 100% อัตราผลตอบแทน [ 63]. นอกจาก benzoate, p-coumarate ฟีนอล caffeate, ferulate, วานิลและ 4 hydroxybenzoate มีทั้งหมดอะโรเมติกที่สำคัญ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ลิกนินเป็นหลักแหล่งหมุนเวียนให้หอมและมัน มีค่าสารเคมี

∼ 40% ของ lignocellulosic มวลชีวภาพ 49 ) [ 53 ] ซึ่งแตกต่างจากเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน
, ได้รับการถือว่าเป็น
ของเสียทั่วไป [ 54 ] การศึกษาล่าสุดพบว่า บริษัท ที่ผลิตโดยการแตกตัวได้ค่า
ลิกนินสูง [ 52,55,56 ] .
ความท้าทายของการเป็นสารอาหารเป็น channeling
การกลั่นพวกเขาเข้าไปในเมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์เพื่อผลิต
ผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่ม ดังนั้นไกล ส่วนใหญ่ใช้วิธีการศึกษาหอม
คือตรงหอมระเหยไปบนเส้นทางของ 
- ketoadipate ทางเดินผ่านแคติคอล หรือ protocatechuate
( รูปที่ 3 ) [ 57 ] แคติคอลอาจเป็นแหวนเปิดรูปแบบ CIS ,
muconate CIS โดย catechol-1,2-dioxygenase [ 36,37,42 ] งั้น , CIS , CIS muconic กรด
การย่อยสลายยาซัคซินิลทิลและ COA ผ่าน  -
ketoadipate ทางเดิน [ 2,38,57 ] ซึ่งถูกทำลายใน
วิศวกรรมสายพันธุ์ ( รูปที่ 3 ) protocatechuate คือ
สำคัญอื่นกลางซึ่งจะถูกแปลงเป็นแคติคอลโดย protocatechuate
ดีคาร์บอกซิเลส ( อร่ ) [ 57 ] protocatechuate ผลิตโดยการกลั่นจากน้ำชีวภาพ
: เช่นแอลกอฮอล์โคนิเฟอริลและ
p-coumarate [ 58 ]การลดสีได้มาสารประกอบอะโรมาติกคือ
ส่วนใหญ่เผาผลาญใน Pseudomonas enrichment kt2440 , เพราะมันเป็นทางพันธุกรรมและ
สามารถจัดการกับความหลากหลายของความเครียดสิ่งแวดล้อม
[ 59 ] .
ที่สุดเรียนลิกนินได้หอมผสมเพื่อผลิต
CIS , muconate CIS เป็นเบนโซเ . 500

1,2-dihydroxybenzoate ถูกแปลงโดยเซียมไดออกซิจีเนสที่เกี่ยวข้อง และ 1 , 2 -
dihydroxybenzoate ถูกเร่งโดยเอนไซม์ไดออลเบนโซเอทกับแคติคอล
แคติคอลถูกแปลงและเพิ่มเติม CIS , cismuconate
โดยแคติคอล 1,2-dioxygenase [ 60 ] ใน kt2440 P.putida ,
การผลิตของ CIS , CIS muconate จาก 500 รวมสอง operons
benabcd และ catbca [ 61 ] ในการแสดงตนของเบนโซเอต ,
ถอดความของ benabcd โอเปอรอนได้รับ benr สำหรับ
การเปลี่ยนแปลงของเบนโซเอตกับแคติคอล [ 61 ] , และ catr งานถอดความ
ของ catbca โอเปอรอนเพื่อการย่อยสลายเพิ่มเติมของแคติคอล
ให้ CIS , CIS muconic กรด [ 62 ] การพัฒนาสายพันธุ์ P.putida kt2440-jd1
ได้หลังจากได้รับการรักษาด้วย ) : n-methyl-n  -
nitro-N-nitrosoguanidine ( NTG ) 3-fluorobenzoate ( 3-fb ) [ 60,63 ] .
ถึงแม้ว่ากลายพันธุ์ได้อีกต่อไป ใช้เป็น แต่เพียงผู้เดียว
เบนโซเแหล่งคาร์บอน , เผาผลาญกลูโคสและผลิต Co 500
สูงผลผลิตของ CIS , muconate CIS อเลี้ยง stat
สำหรับการหมักแบบ kt2440-jd1 เมื่อยิมพัฒนา และสูงสุด
เฉพาะอัตราการผลิตเซลล์ g-dry 0.6 กรัม / น้ำหนัก / H ,
: คือ 18.5 กรัม / ลิตรให้ผลผลิตเกือบ 100% [ 63 ] .
นอกจากเบนโซเอต , p-coumarate , ฟีนอล , caffeate ferulate , ,
VANILLIN ,4-hydroxybenzoate ทุกสาขาและการกลั่น