ВИКОРИСТАННЯ МУТАНТНИМ ШТАМОМ CLOSTRIDIUM ACETOBUTYLICUM ЛІГНОЦЕЛЮЛОЗНОЇ СИРОВИНИ ЯК СУБСТРАТА
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2015.3(31).53656Ключові слова:
лігноцелюлоза, бутанол, C. аcetobutylicum, біосинтезАнотація
Мета. Отримати мутантний штам з підвищеним накопиченням бутанола за допомогою хімічного мутагенезу (мутаген – N-метил-N-нітро-N-нітрозогуанідин) для культивування на заторі біомаси дротовидного проса. Методи. Для отримання мутантного штаму використовували метод індукованого мутагенезу. Для визначення продукції спиртів застосовували газову хроматографію. Результати. Оброблення культури C. acetobutylicum ІМВ В-7407 (IFBG C6H) за допомогою мутагену N-метил-N-нітро-N-нітрозогуанідину привело до загибелі 99 % клітин. Було отримано стійкий мутантний штам C. acetobutylicum IFBG C6H 5М, який продукував на 45 % більше бутанола на лігноцелюлозній сировині (біомаса дротовидного проса Panicum virgatum L) в порівнянні з вихідним штамом. Показано, що штам не змінював властивості до підвищеного синтезу бутанола протягом 10 пересівів. Штам C. acetobutylicum IFBG C6H 5М мав аналогічну до вихідного штаму морфологію, але набув здатності до використання трегалози та аскуліну як субстрату. Знайдено оптимальні параметри попередньої обробки сировини (ступінь подрібнення, концентрація у ензиматичному середовищі, температура та час розварювання) для культивування мутантного штаму. Показано, що оптимальна концентрація біомаси дротовидного проса у ензиматичному середовищі склала 60 г/л. Встановлено, що найбільша концентрація бутанола (2,6 г/л для мутантного, та 1,8 для вихідного штаму) накопичувалася у культуральній рідині за умови використання попередньо обробленої сировини (знаходження під тиском 2 атм. протягом 2 годин). Висновки. Використовуючи методи індукованого мутагенезу отримано перспективний штам, який в сукупності з оптимізацією параметрів культивування має підвищений вихід цільового продукту в порівнянні з вихідним штамом.
Посилання
Пирог Т.П. Біологічні основи мікробіологічного синтезу. – В кн.: Основи біотехнології. – К.:2010. –127 с.
Слюсаренко П. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых производств. Издательство третье переработанное и дополненое. – М. «Легкая и пищевая промышленность» – 1984. – 208 с.
Тигунова Е.А., Шульга С.М. Синтез бутанола штамом C. acetobutylicum на альтернативних субстратах // Материалы 7-го Международного конгресса «Биотехнология: состояние и переспективы развития», Москва, 19–22 марта 2013. – С. 272.
Федоренко В.О., Осташ Б.О., Гончар М.В., Ребець Ю.В. Великий практикум з генетики, генетичної інженерії та аналітичної біотехнології мікроорганізмів. – Львів, 2007. – С. 279.
Шульга С.М., Тігунова О.О, Блюм Я.Б. Лігноцелюлоза як альтернативна сировина для одержання біобутанола // Biotechnologia Acta. – 2013. – V. 6, N 2. – С. 9–21.
Шульга С.М., Тігунова О.О. Нові штами-продуценти біобутанола. І. Виділення та ідентифікація // Biotechnologia Acta. – 2013. – V. 6, N 1. – С. 97–104.
Шульга С.М., Тігунова О.О. Нові штами-продуценти біобутанола. ІІ. Ферментація лігноцелюлозної сировини // Biotechnologia Acta. – 2014. – V. 7, N 4. – С. 54–60.
Tigunova O., Shulga S., and Blume Y. Biobutanol as an Alternative Type of Fuel // Cytology and Genetics. – 2013. – V. 47, N 6. – P. 51–71.
Tigunova O., Shulga S. Obtaining of new butanol producers // Abst. 15th Eur. Congr. Biotechnol., Istambul, Turkey, 23-29 September 2012. – V. 29, Issue S. – P. S 43.
Annous B.A., Blaschek H.P. Isolation and characterization of Clostridium acetobutylicum mutants with enhanced amylolytic activity // Appl. and Env. Microb. – 1991. – V. 57, N 9. – P. 2544–2548
Blaschek H., Annous B., Formanek J., Chen C. K. Method of producing butanol using a mutant strain of Clostridium beijerinckii BA101. – 2002. – US patent 6,358,717.
Liu X.B., Gu Q.Y., Yu X.B.,Luo W. Enhancement of butanol tolerance and butanol yield in Clostridium acetobutylicum mutant NT642 obtained by nitrogen ion beam implantation. // J. Microbiol. – 2013, V. 50, I 6. – P. 1024–1028
Syed Q.-ul-A., Nadeem M., Nelofer R. Enhanced Butanol Production by Mutant Strains of Clostridium acetobutylicum in Molasses Medium // Turk J. Biochem. – 2008. – 33(1). – P. 25–30.
Yu X.B., Hu W. J., Wang Q., Gu Q. Y., Luo W., Li H. G. Acetone, butanol, and ethanol production from cane molasses using Clostridium beijerinckii mutant obtained by combined low-energy ion beam implantation and N-methyl-N-nitro-Nnitrosoguanidine induction // Bioresource Technol. – 2013. – 137. – P. 254–260.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2015 Мікробіологія і біотехнологія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
