Forskere skaber et nyt Y-formet syntetisk konsortium til effektiv bio-fremstilling

En gruppe kinesiske videnskabsmænd har for nylig udviklet et nyt syntetisk konsortium til effektiv pentose-hexose-samanvendelse, der kan forbedre bio-fremstilling. Konvertering af biomasse til værdifulde brændstoffer og kemikalier ved hjælp af mikrober er et varmt emne inden for bio-fremstilling. Imidlertid, ineffektiv pentose-hexose-samanvendelse har hindret omdannelsesprocessen.

Professor Li Yin og hans team ved Institut for Mikrobiologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (IMCAS) foreslog at bruge et Y-formet konsortium til at løse dette problem. De tog butanol som målprodukt og udviklede et Y-formet syntetisk konsortium ved hjælp af systematisk konstruerede E. coli-stammer.

Det "Y-formede" syntetiske konsortium er sammensat af to tekniske stammer afledt af den samme originale stamme. De to separate "hoveder" repræsenterer pentose og hextose metaboliske veje, mens den enhedære "krop" repræsenterer den syntetiske vej for målproduktet.

Ved batchfermentering af blandede sukkerarter, dette Y-formede syntetiske konsortium har opnået et udbytte på ~21 g/L butanol. Dette repræsenterer 85% af den teoretiske værdi, det højeste procentvise udbytte nogensinde rapporteret, ifølge Lis team.

Yderligere analyse har vist, at effektiv samtidig udnyttelse af sukkerblandinger med forskellige pentose/hexose-forhold og forskellige beluftningsbetingelser kan opnås ved at justere den indledende struktur af det Y-formede konsortium.

"Dette indikerer yderligere tilpasningsevnen og stabiliteten af ​​det Y-formede konsortium, som kan anvendes i industriel produktion, " sagde Li.

Dette arbejde giver ny indsigt i effektiv pentose-hextose-samanvendelse af et syntetisk mikrobiom. Det lægger også et grundlag for yderligere at reducere omkostningerne ved at producere biobutanol.