通过集成生物和化学催化实现生物柴油到生物基3-羟基丙酸和丙烯酸的生产

   日期:2015-12-31     来源:biomedcentral    作者:任晓丹摘译    


 

3-羟基丙酸(3HP)和丙烯酸(AA)均是重要的化学药品。它们的生产均可通过环境友好的可再生途径。本研究中,这两种化学品可以从生物柴油来源的甘油通过涉及微生物和化学催化集成方法定量获得。



甘油最初在厌氧条件下以罗伊氏乳杆菌作为催化剂的条件下转化为等摩尔的3HP和1,3-丙二醇(1,3pdo)。甘油的进食率控制在 62.5 mg/gCDW.h,为罗伊氏乳杆菌丙二醇利用(PDU)途径最大代谢通量的一半,能够抑制中间产物3HPA的积累。随后,在好氧条件下,含有3HP和1,3pdo混合物的上清液进行选择性氧化葡萄糖酸杆菌静息细胞将1,3pdo定量转化为3HP。用于转化的最佳条件为底物10 g/L和5.2 g/L的细胞干重。高底物浓度导致酶抑制和不完全转化。所得3HP溶液在230°C,二氧化钛(TiO2)作用下脱水得到AA,产量> 95%。

本研究是甘油经过3HP作为从中间代谢物生产高纯度高产量丙烯酸且中间没有任何纯化步骤生产过程一体化的第一份报告。该过程可以进一步优化后,具有潜在的工业生产3PH和AA的价值。
 

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