Ethanol fermentation from PASC and

Ethanol fermentation from PASC and rice straw
Yeast cells were precultured aerobically in YPD or
molasses medium at 30°C for 48 hours, harvested by
centrifugation at 1,000 × g for 5 minutes, and then
washed twice with distilled water. The wet-cell weight
was then determined by harvesting the washed cells by
centrifugation at 3,000 × g for 5 minutes and weighing
the cell pellet (the estimated dry-cell weight for all
strains was approximately 0.15 times that of the wet-cell
weight). The cells were then resuspended in 20 mL YP
medium containing 20 g/l PASC or 100 g/l HWP rice
straw at an initial cell concentration adjusted to 200 g
wet cell/l. Ethanol fermentation proceeded at 37°C for
72 hours with mild agitation in 100-ml closed bottles,
each equipped with a siliconized tube and check valve
(Sanplatec Corp., Osaka, Japan) for CO2 outlet. Ethanol
concentration was determined using a gas chromatograph
(model GC-2010; Shimadzu, Kyoto, Japan)
equipped with a flame ionization detector and a
Durabond Free Fatty Acid Phase (DB-FFAP) column
(60 m × 0.25 mm internal diameter, 0.5 μm film thickness;
Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA), using
helium as the carrier gas. The injection volume and split
ratio was adjusted to 1 μL and 1:50, respectively. The
column temperature was programmed to increase from
40°C to 170°C with a linear gradient of 10°C/minute.
Results
Ethanol production from PASC by haploid yeast strains
Ethanol productivity from PASC was first evaluated by
performing fermentations with haploid S. cerevisiae
strains that were previously engineered through either a
conventional method or the cocktail δ-integration
method to express the cellulases BGL, EG and CBH.
The cellulolytic enzyme expression-optimized strain
MT8-1/cocδBEC3 exhibited the highest ethanol productivity
(Figure 1). The maximum ethanol production by
MT8-1/cocδBEC3 from 20 g/l PASC reached 3.1 g/l in
72 hours, which was 1.6 times greater that of the conventionally
integrated strain MT8-1/IBEC (1.9 g/l). The
final ethanol yield by MT8-1/cocδBEC3 and MT8-1/
IBEC from PASC after 72 hours of fermentation was
30% and 19% of the theoretical yield, respectively. Notably,
wild-type strain MT8-1 did not produce detectable
amounts of ethanol from PASC.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การหมักเอทานอลจากฟางข้าวและ PASCเซลล์ยีสต์ที่ precultured aerobically ใน YPD หรือกากน้ำตาลปานกลางที่ 30° C ภายใน 48 ชั่วโมง เก็บเกี่ยวโดยcentrifugation ที่ 1000 × g 5 นาที และล้าง ด้วยน้ำกลั่นครั้ง น้ำหนักเปียกเซลล์จากนั้นกำหนด โดยเก็บเกี่ยวเซลล์หินโดยcentrifugation ที่ 3000 × g 5 นาทีและการชั่งเม็ดเซลล์ (ประมาณเซลล์แห้งน้ำหนักทั้งหมดสายพันธุ์มีประมาณ 0.15 ครั้งที่เซลล์เปียกน้ำหนัก) เซลล์ได้แล้ว resuspended ใน 20 mL YPขนาด 20 g/l ที่ประกอบด้วย PASC หรือ 100 บัญชี HWP ข้าวฟางที่มีความเข้มข้นของเซลล์เริ่มต้นปรับปรุง 200 gครอบครัว l. เซลล์เปียกหมักเอทานอลที่ 37° C สำหรับ72 ชั่วโมง มีอาการกังวลต่ออ่อนใน 100 ml ปิดขวดแต่ละหลอด siliconized และเช็ควาล์ว(Sanplatec Corp. โอซาก้า ญี่ปุ่น) สำหรับร้าน CO2 เอทานอลกำหนดความเข้มข้นใช้ chromatograph ก๊าซ(รุ่น GC-2010 Shimadzu เกียวโต ญี่ปุ่น)พร้อมเครื่องตรวจจับในการ ionization เปลวไฟและคอลัมน์ระยะกรดไขมันอิสระ Durabond (DB-FFAP)(60 m × 0.25 มม.ภายในเส้นผ่าศูนย์กลาง ความหนา 0.5 μm ฟิล์มใช้ Agilent เทคโนโลยี ดัลลัส CA, USA),ฮีเลียมเป็นก๊าซผู้ขนส่ง ปริมาณการฉีดและการแบ่งอัตราส่วนปรับปรุง μL และ 1:50, 1 ตามลำดับ ที่โปรแกรมเพิ่มจากอุณหภูมิของคอลัมน์40° C ถึง 170° C ด้วยการไล่ระดับสีแบบเส้นตรงของ 10° C/นาทีผลลัพธ์ผลิตเอทานอลจาก PASC โดยยีสต์ haploidเอทานอลผลิตจาก PASC ก่อนถูกประเมินโดยการหมักแหนมกับ haploid S. cerevisiaeสายพันธุ์ที่เคยออกแบบทางวิศวกรรมโดยใช้อย่างใดอย่างหนึ่งเป็นวิธีธรรมดาหรือδ-รวมค็อกเทลวิธีการแสดง cellulases BGL, EG และ CBHเอนไซม์ cellulolytic นิพจน์ปรับสายพันธุ์MT8-1/cocδBEC3 จัดแสดงผลผลิตเอทานอลสูงสุด(รูป 1) การผลิตเอทานอลสูงสุดโดยMT8-1/cocδBEC3 จาก 20 g/l PASC ถึง 3.1 g/l ใน72 ชั่วโมง ซึ่งเป็นเวลา 1.6 มากกว่าของดีรวมต้องใช้ MT8-1/IBEC (1.9 g/l) ที่ผลผลิตสุดท้ายเอทานอล โดย MT8-1/cocδBEC3 และ MT8-1 /IBEC จาก PASC หลังจาก 72 ชั่วโมงของการหมักได้30% และ 19% ของผลผลิตทางทฤษฎี ตามลำดับ ยวดต้องใช้ชนิดป่า MT8 1 ไม่ได้สร้างอาสาจำนวนของเอทานอลจาก PASC

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การหมักเอทานอลจากฟางข้าวและ PASC
เซลล์ยีสต์ถูก precultured aerobically ใน YPD หรือ
กากน้ำตาลขนาดกลางที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 48 ชั่วโมงเก็บเกี่ยวโดย
การหมุนเหวี่ยงที่ 1000 ×กรัมเป็นเวลา 5 นาทีแล้ว
ล้างสองครั้งด้วยน้ำกลั่น น้ำหนักเปียกเซลล์
ถูกกำหนดโดยการเก็บเกี่ยวเซลล์ล้างด้วย
การหมุนเหวี่ยงที่ 3000 ×กรัมเป็นเวลา 5 นาทีและมีน้ำหนัก
เม็ดเซลล์ (ประมาณน้ำหนักแห้งเซลล์สำหรับทุก
สายพันธุ์ที่ประมาณ 0.15 เท่าของเซลล์เปียก
น้ำหนัก) เซลล์ถูก resuspended แล้วใน 20 มล YP
ขนาดกลางที่มี 20 g / l PASC หรือ 100 กรัม / ลิตร HWP ข้าว
ฟางที่ความเข้มข้นของเซลล์เริ่มต้นปรับให้ 200 กรัม
เปียกเซลล์ / ลิตร การหมักเอทานอลเดินที่ 37 องศาเซลเซียสเป็นเวลา
72 ชั่วโมงกับการกวนอ่อนใน 100 มล. ขวดปิด
แต่ละห้องมีหลอด siliconized และตรวจสอบวาล์ว
(Sanplatec คอร์ปโอซาก้าประเทศญี่ปุ่น) สำหรับเสียบ CO2 เอทานอล
ความเข้มข้นถูกกำหนดโดยใช้ก๊าซ Chromatograph
(รุ่น GC-2010; Shimadzu เกียวโตญี่ปุ่น)
พร้อมกับเครื่องตรวจจับไอออนไนซ์เปลวไฟและ
Durabond กรดไขมันอิสระเฟส (DB-FFAP) คอลัมน์
(60 เมตร× 0.25 มิลลิเมตรเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน 0.5 ไมโครเมตร ความหนาของฟิล์ม;
Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA) โดยใช้
ก๊าซฮีเลียมเป็นก๊าซ ปริมาณการฉีดและแยก
การปรับอัตราส่วน 1 ไมโครลิตรและ 01:50 ตามลำดับ
อุณหภูมิคอลัมน์เป็นโปรแกรมที่จะเพิ่มขึ้นจาก
40 ° C ถึง 170 ° C ที่มีความลาดชันเชิงเส้นของ 10 ° C / นาที.
ผลการ
ผลิตเอทานอลจาก PASC โดยยีสต์สายพันธุ์เดี่ยว
การผลิตเอทานอลจาก PASC ถูกประเมินเป็นครั้งแรกโดย
การดำเนินการกระบวนการหมักกับเดี่ยวเอส cerevisiae
สายพันธุ์ที่ได้รับการออกแบบมาก่อนหน้านี้ผ่านทั้ง
แบบปกติหรือค๊อกเทลδ-บูรณาการ
วิธีการที่จะแสดงความเซลลู BGL, EG และ CBH.
สายพันธุ์การแสดงออกที่เหมาะสมเอนไซม์เซลลู
MT8-1 / cocδBEC3แสดงผลผลิตเอทานอลที่สูงที่สุด
(รูปที่ 1) ผลิตเอทานอสูงสุดโดยการ
MT8-1 / cocδBEC3จาก 20 g / l PASC ถึง 3.1 กรัม / ลิตรใน
72 ชั่วโมงซึ่งเป็น 1.6 เท่าของอัตภาพ
ความเครียดแบบบูรณาการ MT8-1 / IBEC (1.9 g / l)
ผลผลิตเอทานอลเป็นครั้งสุดท้ายโดย MT8-1 / cocδBEC3และ MT8-1 /
IBEC จาก PASC หลังจาก 72 ชั่วโมงของการหมักเป็น
30% และ 19% ของผลผลิตทางทฤษฎีตามลำดับ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
สายพันธุ์ป่าชนิด MT8-1 ไม่ได้ผลิตตรวจพบ
ปริมาณของเอทานอลจาก PASC

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การหมักเอทานอลจาก pasc และฟางข้าว
ยีสต์เซลล์มี aerobically 1949 ใน ypd หรือ
กากอาหารที่ 30 °องศาเซลเซียสเป็นเวลา 48 ชั่วโมงเก็บเกี่ยวโดย
3 × 1000 กรัมสำหรับ 5 นาทีแล้ว
ล้างด้วยน้ำกลั่น 2 ครั้ง เซลล์เปียกหนัก
ถูกกำหนดโดยการเก็บล้างเซลล์ที่ 3000 × g
3
5 นาที และเครื่องชั่งเซลล์เม็ด ( โดยประมาณ เซลล์แห้ง น้ำหนักทั้งหมดประมาณ 0.15 เท่า
สายพันธุ์ของเซลล์
น้ำหนักเปียก ) เซลล์แล้ว resuspended 20 ml YP
ขนาดกลางบรรจุ 20 กรัมต่อลิตร pasc หรือ 100 กรัม / ลิตร
hwp ข้าวฟาง ที่เริ่มต้นและความเข้มข้นของเซลล์ปรับ 200 g
เปียกเซลล์ / ลิตรที่อุณหภูมิ 37 องศา C โดยการหมักเอทานอลสำหรับ
72 ชั่วโมงกับอ่อนการกวน 100 มิลลิลิตร
ปิดขวดแต่ละพร้อมกับหลอด siliconized และวาล์วตรวจสอบ
( sanplatec คอร์ป , โอซาก้า , ญี่ปุ่น ) CO2 เต้าเสียบ เอทานอล
ถูกกำหนดโดยใช้แก๊สโครมาโตกราฟ
( แบบ gc-2010 ; Shimadzu , เกียวโต , ญี่ปุ่น )
พร้อมกับเฟลมไอออไนเซชันตรวจจับและ
durabond กรดไขมันอิสระ ( ( db-ffap ) คอลัมน์
( 60 m × 0.25 มม. เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน 0.5 เมตร ความหนาของฟิล์มμ ;
Agilent Technologies , พาโลอัลโต , แคลิฟอร์เนีย ,สหรัฐอเมริกา ) , การใช้
ฮีเลียมเป็นแก๊สตัวพา การฉีดปริมาณและอัตราส่วนแบ่ง
คือปรับ 1 μ L และ 50 ตามลำดับ
คอลัมน์อุณหภูมิถูกโปรแกรมให้เพิ่มจาก 40 ° C
ถึง 170 องศาซี ด้วยการไล่ระดับสีเส้น 10 ° C / นาที ผลจาก pasc

การผลิตเอทานอลโดยยีสต์สายพันธุ์
แฮพลอยด์เอทานอลประสิทธิภาพจาก pasc เป็นครั้งแรกเพื่อแสดง fermentations กับ S . cerevisiae

เดี่ยวสายพันธุ์ที่ก่อนหน้านี้ได้ผ่านทั้ง
ตามปกติหรือค็อกเทลδ - วิธีบูรณาการ
แสดงได้และ BGL เช่น CBH .

mt8-1 ทดลองเอนไซม์การแสดงออกที่ดีที่สุดสายพันธุ์ / COC δ bec3 มีเอทานอลสูงสุดผลผลิต
( รูปที่ 1 ) สูงสุดของการผลิตเอทานอลโดย
mt8-1 / COC δ bec3 จาก 20 กรัม / ลิตร pasc ถึง 3.1 กรัม / ลิตร
72 ชั่วโมง ซึ่งเป็น 16 ครั้งมากกว่าที่ของโดยทั่วไป
รวมสายพันธุ์ mt8-1 / IBEC ( 1.9 กรัม / ลิตร )
สุดท้ายผลผลิตเอทานอลโดย mt8-1 / COC และδ bec3 mt8-1 /
IBEC จาก pasc หลังจาก 72 ชั่วโมงของการหมักคือ
30% และ 25% ของผลผลิตตามทฤษฎีตามลำดับ ยวด ,
mt8-1 ไม่ผลิตของสายพันธุ์ที่ตรวจพบปริมาณแอลกอฮอล์จาก pasc
.