Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лобанок А.Г. -> "Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты" -> 97

Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.

Лобанок А.Г., Бабицкая В.Г., Богдановская Ж.Н. Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты — Мн.: Наука и техника, 1988. — 261 c.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка): microbniysinteznaosnovecelulozi1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 131 >> Следующая

Имеется сообщение о непрерывной ферментации термофильной смешанной культурой, содержащей Clostridium thermocellum, в реакторе с восходящим потоком при pH 6.8—7,2 и 62 °С. Проводили сбраживание 3—4%-ной суспензии волокон неиспользованной компьютерной бумаги (содержание целлюлозы 75%). Процесс продолжался 100 сут при ежедневном добавлении 25—28 г субстрата. Концентрация спирта на выходе реактора составляла 1—2 г/л, а уксусной кислоты — 3,4 г/л (Kleijn-tjens et al., 1986).
Получение органических кислот и растворителей. Представляет также практический интерес получение из целлюлозы органических кислот: уксусной, масляной и др. Le Ruyet et al. (1984) изучена способность к росту и ферментации целлюлозы (ватман СС31) чистых культур Clostridium thermocellum и Лсе-togenium kivui, а также ассоциации, составленной из этих микроорганизмов. Ацетатобразующие термофильные анаэробные бактерии Acetogenium kivui сбраживают глюкозу и фруктозу, но не целлюлозу и целлобиозу. Скорость ферментации целлюлозы чистой культурой Clostridium thermocellum зависит от pH среды. При pH 7,4 бактерии полностью сбраживают целлюлозу за два дня инкубации, при этом основными конечными продуктами являются этанол и ацетат. Максимальная скорость деградации целлюлозы в этих условиях 470 мг/(л-ч“'). При такой ферментации в среде не обнаруживаются редуцирующие сахара. При pH 6,8 бактерии значительно медленнее разрушают целлюлозу — 48 мг/(л-ч-1), в среде определяется большое количество редуцирующих сахаров.
При совместном культивировании двух культур (pH 6,8) основным конечным продуктом является этанол. Культура не накапливает в среде сахара. Это стабильный асеоциат, превращающий 1 М целлюлозы в 2,7 М ацетата (Le Ruyet et al., 1984).
Khan (1986) исследовал причину образования бутирата целлюлолитическими анаэробными бактериями, которые сами не образуют эту кислоту. Обнаружено присутствие бактерий рода
13*
195
Clostridium, образующих масляную кислоту. В чистой культуре эти бактерии продуцируют этанол, ацетат, бутират, С02 и Н2 при температуре 35 °С и pH 7—8. В совместной культуре с цел-люлолитическими анаэробами они способствуют разложению целлюлозы путем удаления глюкозы и целлобиозы, которые не используются целлюлолитическими анаэробами и ингибируют их рост. Отмечено, что при культивировании смешанной культуры на среде, содержащей целлюлозу и глюкозу, деградация целлюлозы и рост целлюлолитических анаэробов ингибируются Н2. На рост бутиратобразующих бактерий Н2 не влияет.
Среди микроорганизмов, разрушающих целлюлозу с образованием уксусной кислоты, вызывает интерес Acetivibrio cel-lulolyticum. Мезофильный организм выделен накопительным методом из ила сточных вод при pH 6,5—7,7, температуре 20— 40 °С. При оптимальной температуре 35 °С и pH 7,0 этот микроорганизм утилизирует целлюлозу, целлобиозу и салицин с образованием уксусной кислоты, водорода и углекислого газа (Patel, 1982).
Метаболизм Acetivibrio cellulotyticum изучен при оптимальных условиях роста на глюкозе, целлобиозе и кристаллической целлюлозе. Установлено, что глюкоза используется только после адаптации и при концентрации ее в среде не менее 0,15%. Скорость сбраживания целлюлозы достигает 0,18 г/(л-ч-1), в среде накапливается целлюлаза. Продуктами брожения клетчатки являются Н2, С02, ацетат, этанол и сахара. Этанол в концентрации 0,2 г/л снижает скорость роста указанных бактерий (Patel, 1982).
Armstrong (1983) установил, что в условиях контролируемого pH основным продуктом разложения целлюлозы культурой Acetivibrio cellulolyticum служит этанол, а при неконтролируемом pH — ацетат. Этанол в концентрации 0,3% и выше ингибирует рост бактерий, неадаптированных предварительно к этанолу. Адаптированные к этанолу клетки выдерживают в 7 раз более высокие концентрации этанола, чем первоначальные. Снижение редокс-потенциала среды увеличивает образование этапо та.
Saddler и Khan (1979) исследовали, как влияют различные условия культивирования на деградацию целлюлозы бактерией Bacteroides succinogenes. Оптимум pH для роста равен 7,0, температуры — 37 °С. При культивировании в среде с целлюлозой образуются Н2, С02, уксусная кислота и редуцирующие сахара, главным образом глюкоза н целлобиоза. Глюкоза этими бактериями не используется.
Целлюлолитические анаэробные бактерии, способные сбраживать только целлюлозу и целлобиозу, выделены из ила сточных вод. Эти бактерии отнесены к Bacteroides cellulosolvens. При росте их на целлюлозе или целлобиозе в среде обнаруживаются уксусная кислота, этанол, следовые количества молоч-196
ной кислоты, Н2 и С02. Эти бактерии не растут на среде с глюкозой (Murray, 1984).
Однако Guiliano и Khan (1984), исследуя образование целлюлазы и сахаров Bacteroides cellulosolvens, отметили, что глюкоза утилизируется, но клетки бактерий лишены р-глюкозидазной активности. На среде с целлюлозой (Solka Floe) накапливаются целлобиоза, глюкоза и ксилоза. Позднее этими же авторами установлено, что целлобиоза и глюкоза, а также (в меньшей степени) ксилоза оказывают ингибирующее действие на образование сахаров целлюлолитичеекнми анаэробными бактериями Bacteroides cellulosolvens при культивировании на среде с целлюлозой. Бактерии в стационарной фриста осуществляют конверсию целлюлозы в сахара. При переходе с периодического культивирования на непрерывное выход сахаров составляет 32 г/л. Бактерии не снижают своей активности в течение 18 дней (Guiliano, Khan, 1985).
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 131 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed