It was demonstrated in this study t

It was demonstrated in this study that C. butylicum and
other solventogenic Clostridium species grow with glycerol
as the sole source of carbon and energy and synthesize
1,3-propanediol as a major fermentation product, accounting
for up to 61% of the glycerol used. This metabolic capability
is shared with C. pasteurianum (10), K. pneumoniae (3), and
Lactobacillus species (11); however, the efficiencies of the
transformations differ. C. pasteurianum converts glycerol to
1,3-propanediol with an efficiency of approximately 15%,
although a comparison to results of the present study is
complicated because the medium used is different. Citrobacterfreundii
(9) and K. aerogenes (12) have been reported to
convert glycerol to 1,3-propanediol during growth with efficiencies
of up to 60 and 40%, respectively. In contrast to
these bacteria, Lactobacillus species are unable to utilize
glycerol as a source of carbon and energy for growth, but
they convert it to 1,3-propanediol with greater than 80%
efficiency when glucose is present as a carbon source (11).
The pathway for the conversion of glycerol to 1,3-
propanediol has been established for Klebsiella spp. It
involves the dehydration of glycerol by glycerol dehydratase
to form 3-hydroxypropionaldehyde, which is subsequently
reduced to 1,3-propanediol by an NAD-linked glycol dehydrogenase
(3). The glycerol fermentation is dependent on
cobalt because the dehydratase is a vitamin B12-dependent
enzyme.
It was observed that the inclusion of 1,2-propanediol in the
culture medium inhibited glycerol conversion to 1,3-
propanediol in C. butylicum B593. Forage and Foster (3)
reported that both the glycerol and 1,2-propanediol
dehydratases are induced in K. pneumoniae growing on
glycerol. In the case of C. butylicum, when both substrates
were present, the dehydratase and dehydrogenase activities
of the respective pathways were induced. In Propionibacterium
freudenreichii (5) and K. pneumoniae (13), 1,2-
propanediol is dehydrated to propionaldehyde and either is
reduced to n-propanol by an NAD-linked dehyrogenase or is
converted by a multistep pathway to propionate (13). Presumably,
a similar set of metabolic processes occurs in
Clostridium species. 1,2-Propanediol included in the medium
containing glycerol may have provided an alternate electron
acceptor that competed for electrons generated during the
oxidation of the substrate, thereby leading to a reduced
concentration of 1,3-propanediol and the conversion of
1,2-propanediol to n-propanol.
The reduced growth of C. butylicum on glycerol in a
chemostat culture when the pH was decreased from 6.6 to
5.6 and lower indicates that the enzymes involved in glycerol
metabolism or their synthetic systems are pH sensitive. This
is probably of particular importance in the pathway leading
to 1,3-propanediol synthesis, since the relative yield of
1,3-propanediol was reduced to a greater extent than was
growth. n-Butanol production often is induced when the
culture pH drops below 5.5 (6). The lack of n-butanol
production from glycerol at pH 4.9 presumably was due to
the diversion of reducing power from butyrate reduction to
the reduction of 3-hydroxypropionaldehyde.
ACKNOWLEDGMENTS
The GC-MS analyses were conducted by H. S. McKinnon under
the supervision of R. K. Boyd, Department of Chemistry and
Biochemistry, University of Guelph. Appreciation is expressed to
L. N. Gibbins for particularly illuminating discussions, to Lindsay
Donaldson for expert technical assistance, and to Donna Eby for
typing the manuscript.
This research was supported by a Strategic Grant (G1082) to
C.W.F. and L.N. Gibbins from the National Sciences and Engineering
Research Council of Canada and by an Operating Grant to
C.W.F. from the same agency.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มันก็แสดงให้เห็นในนี้เรียนว่า C. butylicum และสายพันธุ์อื่น ๆ Clostridium solventogenic เติบโตกับกลีเซอรอลเป็นแหล่งเดียวของคาร์บอนและพลังงาน และสังเคราะห์1, 3 โพรเพนเป็นผลิตภัณฑ์หมักหลัก บัญชีถึง 61% ของการใช้กลีเซอรอล ความสามารถนี้เผาผลาญร่วมกับ C. pasteurianum (10), K. pneumoniae (3), และแลคโตบาซิลลัสสายพันธุ์ (11); อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของการแปลงแตกต่างกัน กลีเซอรอลเพื่อแปลง C. pasteurianum1, 3 โพรเพนกับประสิทธิภาพประมาณ 15%ถึงแม้ว่าการเปรียบเทียบผลของการศึกษาซับซ้อนเนื่องจากสื่อที่ใช้แตกต่างกัน Citrobacterfreundii(9) และเค aerogenes (12) มีการรายงานไปยังแปลงกลีเซอรอล 1, 3 โพรเพนในช่วงเจริญเติบโตมีประสิทธิภาพถึง 60 และ 40% ตามลำดับ ตรงกันข้ามกับแบคทีเรียเหล่านี้ สายพันธุ์แลคโตบาซิลลัสจะไม่สามารถใช้กลีเซอรอลเป็นแหล่งคาร์บอนและพลังงานสำหรับการเติบโต แต่พวกเขาแปลงเป็น 1, 3 โพรเพนกับมากกว่า 80%ประสิทธิภาพเมื่อกลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอน (11)ทางเดินสำหรับการแปลงของกลีเซอรอล 1, 3-โพรเพนได้ถูกก่อตั้ง Klebsiella ออกซิเจนมันเกี่ยวข้องกับการคายน้ำของกลีเซอรอลโดยกลีเซอรอล dehydrataseแบบ 3-hydroxypropionaldehyde ซึ่งต่อมาลดลงเป็น 1, 3 โพรเพน โดยการพร่องไกลคอ NAD ที่เชื่อมโยง(3) การหมักกลีเซอรอลจะขึ้นอยู่กับโคบอลต์เพราะ dehydratase มีขึ้นอยู่กับวิตามินบี 12เอนไซม์พบที่รวมของ 1, 2 โพรเพนในการมีสารยับยั้งการแปลงกลีเซอรอล 1, 3-โพรเพนใน C. butylicum B593 พืชอาหารสัตว์และฟอสเตอร์ (3)รายงานว่า ทั้งกลีเซอรอลและโพรเพน 1, 2dehydratases จะเกิดใน K. pneumoniae ที่เติบโตในกลีเซอรอล ในกรณีของ C. butylicum เมื่อพื้นผิวทั้งสองมีกิจกรรมปัจจุบัน dehydratase และพร่องของเส้นทางนั้น ๆ นำ ใน Propionibacteriumfreudenreichii (5) และ K. pneumoniae (13), 1, 2-โพรเพนคืออบแห้งกับ propionaldehyde และเป็นลดลงเป็นไร propanol n โดยการเชื่อมโยง NAD dehyrogenase หรือไม่แปลง โดยทางเดิน multistep การ propionate (13) ,คล้ายชุดของกระบวนการเผาผลาญที่เกิดขึ้นในClostridium พันธุ์ 1, 2 โพรเพรวมอยู่ในตัวกลางที่ประกอบด้วยกลีเซอรอลอาจมีอิเล็กตรอนอื่นให้เป็นผู้รับที่แข่งขันสำหรับอิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นในระหว่างการออกซิเดชันของพื้นผิว จึงนำไปสู่การลดความเข้มข้นของ 1, 3 โพรเพนและการแปลง1, 2 โพรเพเพื่อไร propanol nการเติบโตที่ลดลงของ butylicum C. ในกลีเซอรในการวัฒนธรรม chemostat เมื่อค่า pH ลดลงจาก 6.6 การ5.6 และล่างระบุว่า เอนไซม์เกี่ยวข้องกับในกลีเซอรอลเผาผลาญอาหารหรือระบบการสังเคราะห์มีความไวต่อค่า pH นี้อาจจะเป็นสำคัญโดยเฉพาะในทางเดินที่นำการสังเคราะห์ 1, 3 โพรเพน ตั้งแต่ญาติผลตอบแทน1, 3 โพรเพนลดลงในระดับสูงกว่าได้เจริญเติบโต การผลิตบิวทานอ n มักจะเกิดเมื่อการวัฒนธรรมค่า pH ลดลงต่ำกว่า 5.5 (6) การขาดของเอ็นบิวทานอผลิตจากกลีเซอรอลที่ pH 4.9 สันนิษฐานว่าเป็นการการเบี่ยงเบนของการลดพลังงานจากการบิวทิเรตลดการการลดลงของ 3 hydroxypropionaldehydeACKNOWLEDGMENTSGC MS ถูกวิเคราะห์ โดย H. S. McKinnon ภายใต้การกำกับดูแลของอาร์เค Boyd ภาควิชาเคมี และชีวเคมี มหาวิทยาลัยกวัฟล มีแสดงความชื่นชมL. N. Gibbins สำหรับโดยเฉพาะอย่างยิ่งแสงสนทนา การ Lindsayสำหรับความช่วยเหลือทางเทคนิคจากผู้เชี่ยวชาญ และ Donna Eby สำหรับ Donaldsonพิมพ์ต้นฉบับงานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุน โดยให้กลยุทธ์ (G1082) เพื่อC.W.F. และ L.N. Gibbins จากวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์แห่งชาติคณะกรรมการวิจัย ของแคนาดา และเงินช่วยเหลือการปฏิบัติการC.W.F. จากหน่วยงานเดียวกัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มันก็แสดงให้เห็นในการศึกษานี้ที่ซี butylicum และ
ชนิดอื่น ๆ Clostridium solventogenic เติบโตไปพร้อมกับกลีเซอรอล
เป็นแหล่งคาร์บอนและพลังงานและสังเคราะห์
1,3-โพรเพนเป็นผลิตภัณฑ์หมักที่สำคัญ, การบัญชี
ได้ถึง 61% ของกลีเซอรีนที่ใช้ ความสามารถในการเผาผลาญนี้
ร่วมกับซี pasteurianum (10), K. pneumoniae (3) และ
สายพันธุ์แลคโตบาซิลลัส (11); แต่ประสิทธิภาพของ
การเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกัน ซี pasteurianum แปลงกลีเซอรอลเพื่อ
1,3-โพรเพนได้อย่างมีประสิทธิภาพประมาณ 15% ซึ่ง
แม้จะมีการเปรียบเทียบกับผลการศึกษาในปัจจุบันจะ
มีความซับซ้อนเพราะสื่อที่ใช้จะแตกต่างกัน Citrobacterfreundii
(9) และเค aerogenes (12) ได้รับรายงานการ
แปลงกลีเซอรอลเพื่อ 1,3-โพรเพนระหว่างการเจริญเติบโตที่มีประสิทธิภาพ
ถึง 60 และ 40% ตามลำดับ ในทางตรงกันข้ามกับ
แบคทีเรียเหล่านี้แลคโตบาซิลลัสสายพันธุ์ที่ไม่สามารถที่จะใช้ประโยชน์จาก
กลีเซอรีนเป็นแหล่งที่มาของคาร์บอนและพลังงานสำหรับการเจริญเติบโต แต่
พวกเขาแปลงเป็น 1,3-โพรเพนกับมากกว่า 80%
มีประสิทธิภาพเมื่อกลูโคสเป็นปัจจุบันเป็นแหล่งคาร์บอน (11) .
ทางเดินสำหรับการแปลงของกลีเซอรอลจะ 1,3-
โพรเพนได้รับการจัดตั้งขึ้นเพื่อ Klebsiella spp มัน
เกี่ยวข้องกับการคายน้ำของกลีเซอรอลโดยกลีเซอรอล dehydratase
ในรูปแบบ 3 hydroxypropionaldehyde ซึ่งเป็นต่อมา
ลดลงไป 1,3-โพรเพนโดย NAD เชื่อมโยงไกลคอล dehydrogenase
(3) การหมักกลีเซอรอลจะขึ้นอยู่กับ
โคบอลต์เพราะ dehydratase เป็นวิตามินบี 12 ขึ้นอยู่กับ
เอนไซม์.
มันถูกตั้งข้อสังเกตว่าการรวมของ 1,2-โพรเพนในที่
กลางวัฒนธรรมยับยั้งการแปลงกลีเซอรอลจะ 1,3-
โพรเพนใน C. butylicum B593 อาหารสัตว์และฟอสเตอร์ (3)
รายงานว่าทั้งกลีเซอรอลและโพรเพน 1,2-
dehydratases จะเหนี่ยวนำให้เกิดใน K. pneumoniae เจริญเติบโตบน
กลีเซอรอล ในกรณีของซี butylicum เมื่อทั้งพื้นผิวที่
เป็นปัจจุบันและ dehydratase dehydrogenase กิจกรรม
ของทางเดินนั้นถูกเหนี่ยวนำให้เกิด ใน Propionibacterium
freudenreichii (5) และ K pneumoniae (13) 1,2-
โพรเพนจะถูกคายน้ำเพื่อ propionaldehyde และทั้งจะ
ลดลงไป N-โพรพานโดย dehyrogenase NAD เชื่อมโยงหรือ
แปลงโดยทางเดิน multistep จะโพรพิโอเนต (13) สมมุติ
ชุดของกระบวนการเผาผลาญอาหารที่คล้ายกันเกิดขึ้นใน
สายพันธุ์เชื้อ Clostridium 1,2-โพรเพนรวมอยู่ในระดับปานกลาง
ที่มีกลีเซอรีนอาจจะให้อิเล็กตรอนอื่น
ยอมรับว่าสำหรับการแข่งขันอิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นในช่วง
การเกิดออกซิเดชันของสารตั้งต้นจึงนำไปสู่การลด
ความเข้มข้นของ 1,3-โพรเพนและการแปลงของ
1,2- โพรเพนถึง n โพรพาน.
การเจริญเติบโตที่ลดลงของซี butylicum ในกลีเซอรอลใน
วัฒนธรรม chemostat เมื่อค่า pH ลดลง 6.6 ไปจาก
5.6 และลดลงแสดงให้เห็นว่าเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในกลีเซอรอ
การเผาผลาญหรือระบบสังเคราะห์ของพวกเขามีค่า pH ที่มีความละเอียดอ่อน นี้
อาจจะมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในทางเดินที่เป็นผู้นำ
ในการสังเคราะห์สาร 1,3-โพรเพนเนื่องจากผลผลิตญาติของ
1,3-โพรเพนลดลงเป็นระดับที่สูงกว่าคือ
การเจริญเติบโต การผลิต N-Butanol มักจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดเมื่อ
ค่า pH วัฒนธรรมลดลงต่ำกว่า 5.5 (6) ขาด n-butanol
การผลิตจากกลีเซอรีนที่ pH 4.9 สันนิษฐานว่าเป็นผลมาจาก
การเบี่ยงเบนของการลดการใช้พลังงานจากการลด butyrate กับ
การลดลงของ 3 hydroxypropionaldehyde ได้.
กิตติกรรมประกาศ
GC-MS วิเคราะห์ได้ดำเนินการโดย HS McKinnon ภายใต้
การกำกับดูแลของ RK บอยด์ที่ ภาควิชาเคมีและ
ชีวเคมีมหาวิทยาลัยกู จะแสดงความชื่นชมการ
ลิตร N. กิบบินส์สำหรับการส่องสว่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งการอภิปรายเพื่อ Lindsay
โดนัลด์เพื่อขอความช่วยเหลือทางเทคนิคจากผู้เชี่ยวชาญและเอก Eby สำหรับ
พิมพ์ต้นฉบับ.
งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนโดยแกรนท์ยุทธศาสตร์ (G1082) เพื่อ
C.WF และ LN กิบบินส์จากวิทยาศาสตร์แห่งชาติและวิศวกรรม
การวิจัย สภาแคนาดาและโดยแกรนท์ปฏิบัติการ
C.WF จากหน่วยงานเดียวกัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มันถูกพบในการศึกษาว่า ซี. butylicum และชนิด Clostridium solventogenic อื่นเติบโตกับกลีเซอรอลเป็นแหล่งคาร์บอนและพลังงานและสังเคราะห์ แต่เพียงผู้เดียวของ1,3-propanediol เป็นผลิตภัณฑ์หมัก สาขา การบัญชีถึง 61% ของกลีเซอรอลที่ใช้ ความสามารถในการสลายนี้ร่วมกันกับ C pasteurianum ( 10 ) , K . pneumoniae ( 3 )แลคโตบาซิลัส สายพันธุ์ ( 11 ) อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของการแปลงแตกต่างกัน C . pasteurianum กลีเซอรอลเพื่อแปลง1,3-propanediol ที่มีประสิทธิภาพประมาณ 15 %แม้ว่าการเปรียบเทียบกับผลการศึกษาปัจจุบัน คือซับซ้อน เพราะสื่อที่ใช้จะแตกต่างกัน citrobacterfreundii( 9 ) และ K . aerogenes ( 12 ) ได้รับรายงานว่าแปลงกลีเซอรอลเพื่อ 1,3-propanediol ในระหว่างการเจริญเติบโตที่มีประสิทธิภาพถึง 60 และ 40 ตามลำดับ ในทางตรงกันข้ามแบคทีเรียแลคโตบาซิลัส สายพันธุ์เหล่านี้ ไม่สามารถใช้กลีเซอรอลเป็นแหล่งคาร์บอนและแหล่งพลังงานเพื่อการเจริญเติบโต แต่พวกเขาแปลงมัน 1,3-propanediol มากกว่า 80%ประสิทธิภาพเมื่อกลูโคสอยู่เป็นแหล่งคาร์บอน ( 11 )ทางเดินสำหรับการแปลงของกลีเซอรอลจะ 1 , 3 -propanediol ได้รับการจัดตั้งขึ้นสำหรับ Klebsiella spp . มันเกี่ยวข้องกับการขาดของกลีเซอรอลจากกลีเซอรอลแบบฟอร์ม 3-hydroxypropionaldehyde ซึ่งต่อมาลด 1,3-propanediol โดย NAD เชื่อมโยงไกลคอล ดีไฮโดรจีเนส( 3 ) กลีเซอรอลการหมักขึ้นอยู่กับโคบอลต์ เพราะการเป็นวิตามินขึ้นอยู่กับเอนไซม์พบว่า การ 1,2-propanediol ในอาหารเลี้ยงเชื้อยับยั้งแปลง 1 , 3 - กลีเซอรอลpropanediol ใน C butylicum b593 . พืชอาหารสัตว์ ( 3 ) อุปถัมภ์รายงานว่า ทั้งกลีเซอรอลและ 1,2-propanedioldehydratases จะนำ K . pneumoniae ที่เติบโตบนกลีเซอรอล . ในกรณีของ butylicum ทั้งพื้นผิวเป็นปัจจุบัน การจัดกิจกรรม และ ดีไฮโดรจีเนสของทางเดินนั้นคือเกิด ใน Propionibacterium: ( 5 ) และ K . pneumoniae ( 13 ) , 2 -propanediol จะแห้งไป และมีทั้งโปรพิโอนัลดีไฮด์ลดลงเหลือน โพรพาน โดยเชื่อมโยง dehyrogenase NAD หรือแปลง โดยทาง multistep กับกรดโพรพิโอนิก ( 13 ) สันนิษฐานว่าชุดคล้ายกันที่เกิดขึ้นในกระบวนการเผาผลาญอาหารไขว้ขา . 1,2-propanediol รวมอยู่ในระดับปานกลางที่ประกอบด้วยกลีเซอรอลจะให้อิเล็กตรอนอื่นพระนาสิกที่ช่วยกันสร้างขึ้นระหว่างอิเล็กตรอนออกซิเดชันของพื้นผิวจึงนำไปสู่การลดลงความเข้มข้นของ 1,3-propanediol และการแปลงของ1,2-propanediol ที่จะน โพรพาน .ลดการเจริญเติบโตของ butylicum C กลีเซอรอลในการเพาะเลี้ยงแบบต่อเนื่อง วัฒนธรรมเมื่อ pH ลดลงจาก 6.6 การ5.6 และต่ำ พบว่าเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในกลีเซอรอลการเผาผลาญอาหารหรือสังเคราะห์ระบบพีเอชที่ละเอียดอ่อน นี้อาจจะสำคัญในเส้นทางนำพาเพื่อ 1,3-propanediol สังเคราะห์ เนื่องจากญาติของผลผลิต1,3-propanediol ลดลงในระดับที่มากกว่า คือการเจริญเติบโต การผลิต n-butanol มักเกิดเมื่อวัฒนธรรม pH ต่ำกว่า 5.5 ( 6 ) ขาด n-butanolผลิตจากกลีเซอรอลที่ pH 4.9 สันนิษฐานว่า เนื่องจากหันเหความสนใจของการลดพลังงานจากการลดบิวการลดลงของ 3-hydroxypropionaldehyde .กิตติกรรมประกาศและวิเคราะห์ข้อมูลโดย เอช เอส แมคคินนอน ภายใต้การดูแลของ R . K . บอย ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ และชีวเคมี มหาวิทยาลัย Guelph . คือแสดงออกถึงความชื่นชม. . ทุกโดยเฉพาะอย่างยิ่งส่องสว่างสำหรับการสนทนา กับ ลินด์เซย์โดนัลด์สัน สำหรับความช่วยเหลือด้านเทคนิคจากผู้เชี่ยวชาญ และ Donna EBY สำหรับพิมพ์ต้นฉบับการวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนโดยทุนเชิงกลยุทธ์ ( g1082 )และ c.w.f. l.n. Gibbins จากวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมแห่งชาติสภาวิจัยของแคนาดา และผ่าตัดให้โดยc.w.f. จากหน่วยงานเดียวกัน