LU82239A1 - Culture thermophile anaerobie et son application a la production d'ethanol - Google Patents
Culture thermophile anaerobie et son application a la production d'ethanol Download PDFInfo
- Publication number
- LU82239A1 LU82239A1 LU82239A LU82239A LU82239A1 LU 82239 A1 LU82239 A1 LU 82239A1 LU 82239 A LU82239 A LU 82239A LU 82239 A LU82239 A LU 82239A LU 82239 A1 LU82239 A1 LU 82239A1
- Authority
- LU
- Luxembourg
- Prior art keywords
- ethanol
- anaerobic
- thermophilic
- production
- fermentation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/065—Ethanol, i.e. non-beverage with microorganisms other than yeasts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/801—Anerobic cultivation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
: 2.4305 —Λ-
Demande de brevet de 10 mars 1980 Désignation de l'inventeur -4-—- f C) Le soussigné Monsieur Charles München, conseil en brevets à Luxembourg ....................................................1.1a..,......b.ô.y.]..&y.a.r.d.....£r.jjic.e.-,He.nr,i...................................
agissant en qualité de déposant — de mandataire du déposant — (’) .......UNITED.....STATES.....DEPARTMENT.....0F......ENERGY....................................................................................................................
W8shington D.C. 20545 ................Etats_-Un_is......d.FAmé.rl.qu.e.............................................
(]) de l’invention concernant : .................''Cultur.e.....thermophi 1 e.....anaérobie et son application à la production d'éthanol".
désigne comme inventeur (s) :
Monsieur Lars Gerhard LJUNGDAHL
1. Nom et prénoms.......D.ep.ar..tmen.t.....o.f......B..i.û.c.h.e.m..i.s..lr.y.................Ü..............................................................................
University of Georgia
Adresse ..............................Athens ï......Georgi a......-3050-2-¾......E-rtK-A-r.................................................................................
2. Nom et prénoms..............Mo..n.s..i.&.u.r......J.ü..r..g.ein. K.u.r..t..........W..I.E.G.EL...........................................................
Institut für Mikrobiologie
Adresse ..............................•Un-i-ver-s-i t-ät·.....Gö-t-t-i-n-ge-n..........-.............................................................................................................
„ , . République Fédérale d'Allemagne 3. Nom et prénoms........................L...................Z.................................................................................................................................................................................
Adresse ......................................................................................................................................................................................................................................................
Il affirme la sincérité des indications susmentionnées et déclare en assumer l'entière responsabilité.
Luxembourg )e 15 avril 19 80 I ... ^ (signature) A6S02A ....... - ..................- f_ (') Nom, prénoms, firme, adresse.
i i : i 3 ., 3 ,·/ .....‘"Tri" 'θ""1 i i "" r ' ' .'·' - b Di : ' '* '· ·'·.:.
κ*«»β2Υ..ά ή du ..λ...r.^.......... Memmbeur le Ministre .... . 5¾¾¾ de l'Économie Nctôorsîe et des Clgsses Mo venues
Service de ]a Fioprieté Industrielle . —— * ^£0 L u x E K bourg
Demande de Brevet d’invention I. Requête JL'J^ÜILP......STATES.....MAdTIdINT.....Ö.F.....ETE '.Av..i.. E'êi,T|uctGn......E,.C. . ETE TB......(1)
Etats-Unis d'ci^riçüg ,reGrêssnti : sr Τ:ρ£’jug CTûrljs. c. r n, cor; s eil......en......brsv»ts I Lyxsakourg»Ατ.νΤΑΤ.τΤî π ù 1 i E§ ·:. f2) , r-anci ôtair-_ gêpose........ ce dix.....mars......1900 eustre-vingts............................................. (3j à ........ÜLïJiiL heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l'obtention d’un brevet d’invention concernant : » ...............................................................................................................................................................................................................................................................(41 : C y 11 y r e. t h e rc o c lîl? .Α.Α.ΑίΓ.5.τΪ1....ΐΑ... ZÆ. Λ T Ali c 2 i/on 2 1.2 E r o d u c t. .1 p n d'gthanol11, déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, eue I\es) inventeur& est Dont! :
2. la délégation ce pouvoir, datée de ... r !.......r ; , C T t ,.J\, »«. ' u .........; S......'..1..*..1....·:..»...; F 7 Q
S. la description en langue............?.......................... de l’invention en deux exemplair c*s ; 4..........·'....*................ planches ce dessin, en deux exemplaires ; 5. îa quittance des laxes versées au Bureau de l'Enregistrement à Luxembourg, le "*m *.*?? ..........
revendique pour la susdite demande de brevet la priorité dune -des; derranâe's· de «5; ΑΤΛΙ^ΞΊΠ^^Μ’-ΙΪ^Τ^............. déposées en (7, .1n dF TmA.Ii.......3 !. D:E:*T'10 ...............................
le .1.1.......SgfctfeB&rfe......lÂZ.i s.C:.US......H.Î>Ç.„.I.D.Ï' i -A i8l r " -, \ a i' ·· c : ’ au nom ce .....?...l..-...T..:r..:. ..4.-..^ .....r....................................................................................................................................................................................... (9, , . élit, domicile pour îv: mile et. si césicné. pour sou manestame. é. Luxembourg ....................................
LA Ζ·ίΖ~”Τ1?·Ζ' * (,0) * Sollseite 3a délivrance d'un brevet d'invention pour l'objet décrit et représenté dans les annexes
4 F
susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance à ...............Dé................ mois.
Le ......DTA/T Té“ II. Procès-verbal ce Dépôt
La susdite demande de brevet d'invention a été êéxtDe gu IDinDDre de rÊec-ncrrte ï’atic-.alê | et des Classes Moyennes. Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg. eu date du : • ; .· ...... -. · *· ·' '''U- è “eure? .·’ de bLuxu.axir i\a;..r.De et ce: Classes Moyennes..
/ ' p. c.
rV ’ p \ w ^ i Λ ......* ' λ > * r ............ . .. ...... ______ ___________ _____ Μ a.kîos ·· - ________ .
- - i ' : D Γ î V Γ î ^ / _ ' -0:lCiVaic(s)
H. 9393 - -s. - -ku.il. JL
. ft_n ..........ÂA^.03. M 1¾
Cas 879 , Γ ——---— iOui ;û n°P- SM 6L ß JD/625 “ -------
BREVET D'INVENTION
„ Culture thermophile anaérobie et son application à la production d'éthanol.
Invention : Lars G. Ljungdahl Jurgen K.W. Weigel
UNITED STATES DEPARTMENT OF ENERGY
?
Culture thermophile anaérobie et son application à la production d'éthanol.
La présente invention concerne des cultures biologiquement pures de micro-organismes et plus particulièrement des souches 5 d'un anaérobie thermophile producteur d'éthanol récemment découverte. L'invention concerne en outre la préparation de cultures pures dudit anaérobie et un nouveau procédé pour la production d'éthanol à partir desdites cultures.
On a isolé et caractérisé relativement peu d'anaérobies 10 qui poussent sur des hydrates de carbone (bactéries glycolytiques) et donnent de l'éthanol dans des conditions thermophiles et thermophiles ’ extrêmes. Des exemples représentatifs de bactéries anaérobies glyco lytiques bien caractérisées qui poussent dans un milieu de culture dans la gamme thermophile à thermophile extrême appartiennent au 15 genre Clostridium et comprennent : C, thermoaceticum. C. tartarlvorum. jÇ. thermosaccharolyticum. C. thermocellum. G. thermocellulaseum et C. thermohydrosulfuricum. Des souches de ces derniers organismes ont été isolées et caractérisées par J. Wiegel et L.G. Ljungdahl (voir Abstract I 75 de l'Abstract of the Annual Meeting of the American 20 Society of Microbiology, Las Vegas, Nevada, Etats-Unis d'Amérique, 1978, et J. Bacteriology, septembre 1979, sous presse). Une souche néotype de C. thermohydrosulfuricum E 100-69 a été isolée des liqueurs d'une usine de betteraves à sucre autrichienne par F, Hollaus et U. Sleytr (voir Arch. Mikrobiol. 86, pages 129-146, 1972).
25 Ces micro-organismes sont, bien entendu, intéressants pour la fermentation anaérobie possible de divers hydrates de carbone, tels que les saccharides, pour contribuer, en combinaison avec d'autres bactéries (cultures mixtes), à la dégradation efficace de la cellulose, et pour la production d'éthanol et d'autres produits 30 de fermentation dans des conditions thermophiles. La fermentation du sucre par la levure (espèce Saccharomyces), comme il est bien connu, doit être effectuée à moins d'environ 37°C dans des conditions semi-aérobies pour donner de l'éthanol. En outre, les conditions doivent être soigneusement contrôlées pour éviter la contamination 35 par des bactéries, champignons et moisissures nuisibles.
2
Dans l'isolement de bactéries anaérobies thermophiles, en particulier d'espèces Clostridium, d'échantillons de boue des sources chaudes en divers endroits dans le Yellowstone National Park, Etats-Unis d'Amérique, la demanderesse a découvert deux souches d'une 5 nouvelle espèce glycolytique thermophile anaérobie, Dans l'isolement, la purification et la caractérisation de cette nouvelle espèce qui n'est pas un Clostridium, la demanderesse a trouvé que la nouvelle espèce est un producteur efficace d'éthanol ä partir de divers hydrates de carbone, en particulier des mono- et disaccharides les plus 10 courants. Comme la demanderesse l'a indiqué dans la demande de brevet français intitulée "Culture thermophile anaérobie productrice d'éthanol" n° 80 déposée ce jour, la nouvelle espèce décrite ici est également intéressante dans des cultures nutritives mixtes (c'est-à-dire avec certaines espèces de Clostridium) pour la production 15 d'éthanol à partir de cellulose.
L'invention a donc pour objet des cultures biologiquement pures d'une espèce thermophile anaérobie nouvellement découverte. L'invention a également pour objet un procédé pour la production d'éthanol utilisant des cultures biologiquement pures dudit anaérobie 20 nouvellement découvert.
L'anaérobie récemment découvert est une nouvelle espèce d'un nouveau genre isolé dans des cultures biologiquement pures et dénommé Thermoanaerobacter ethanolicus. Une souche représentative de ce nouveau micro-organisme dans une sous-culture biolo-25 giquement pure, dénommée JW 200, a été déposée dans la collection de souches de l'American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, Etats-Unis d'Amérique, sous le n° ATCC 31550.
La souche isolée de T. ethanolicus a été cultivée dans un milieu nutritif aqueux pour produire des quantités récupérables ' 30 d'éthanol. Le nouveau procédé de l'invention est donc un procédé pour la production d'éthanol qui consiste à soumettre des hydrates de carbone à l'action de fermentation du micro-organisme nouvellement isolé T. ethanolicus dans une culture biologiquement pure pour former de l'éthanol et à récupérer ledit éthanol.
35 Pour les buts de l'invention, le terme "thermophile" désigne une température de culture comprise entre environ 45 et 70°C et le terme "thermophile extrême" désigne des températures de culture supérieures à environ 70°C.
3
Comme il sera évident pour l'homme de l'art d'après la description ci-après et d'après la morphologie et le schéma de fermentation uniques, en particulier l'aptitude du micro-organisme à pousser à des températures thermophiles et thermophiles extrêmes, 5 la souche T. éthanolicus nouvellement découverte se distingue nettement des autres genres thermophiles anaérobies.
«
Le micro-organisme de l'invention a été découvert et isolé dans des échantillons de boue de sources chaudes du Yellowstone , National Park, Wyoming, Etats-Unis d'Amérique, Une souche, JW 201, 10 a été isolée dans une source acide, la Dragon Mbuth, ayant un pH d'environ 5,5, et la seconde souche, JW 200, dans une source alcaline, la White Creek, d'un pH d'environ 8,8. Les souches sont très semblables et ont été découvertes en association avec les souches Clostridia thermophiles anaérobies mentionnées ci-dessus.
15 Bien que les nouvelles souches de micro-organismes partagent, avec les Clostridia mentionnées ci-dessus, l'aptitude à faire fermenter les hydrates de carbone à des températures thermophiles, elles ne forment pas de spores et sont donc exclues du genre Clostridium, D'autres caractéristiques les excluent de genres carac-20 térisés et connus. Au vu de la morphologie et des caractéristiques de fermentation, on pense que ces souches sont un nouveau genre, l'espèce désignée ci-après Thermoanaerobacter ethanolicus. ATCC 31550 étant représentative de ces souches.
L'isolement des nouvelles souches à partir des échan-25 tillons de boue a été effectué en utilisant la technique anaérobie selon Hungate, Bacteriol. Rev. 14, pages 1-49, modifiée par Bryant et Robinson, J. Dairy Science 44, pages 1446-1456, cette technique étant familière à l'homme de l'art. Le milieu utilisé pour les cultures d'isolement et d'enrichissement et pour entretenir des 30 souches isolées présente la composition préférée suivante : KH^PO^ : 1,5 g/lj Na2HP04,12H20 : 4,2 g/1; NH4C1 : 0,5 g/1; MgCl2 ; 0,18 g/1; extrait de levure (Difco) : 2,0 g/1; glucose : 8,0 g/1; et solution minérale de Wolfe : 5 ml/1. Le milieu est préparé en conditions anaérobies et doit être conservé en atmosphère de gaz inerte tel 35 qu'azote ou argon. Le pH du milieu est de l'ordre d'environ 6,8 à 7,8, de préférence 7,3, et on l'ajuste selon le besoin avec une 4 solution anaérobie, stérile de NaOH ou HCl. Les cultures de réserve sont entretenues sur le même milieu solidifié avec 2% de gélose et stockées à 4°C. Les cultures sur milieu liquide peuvent être conservées à -18°C après addition d'un égal volume de glycérol, 5 Bien que le glucose soit le substrat hydrocarboné préféré dans le milieu nutritif cité à titre d'exemple, on peut utiliser d'autres monosaccharides, tels que xylose, ribose, mannose, fructose et galactose, et des disaccharides, tels que saccharose, lactose, maltose et cellobiose. La croissance a également lieu sur 10 pyruvate, pectine et amidon. On notera que les deux souches de T. ethanolicus nécessitent pour pousser de l'extrait de levure. Sans extrait de levure, on n'obtient pas de croissance dans les sous-cultures ultérieures. Bien que la croissance soit beaucoup plus faible qu'en présence de glucose, des concentrations d'extrait de 15 levure de plus de 0,5% peuvent servir de seule source de carbone, d'azote et d'énergie.
On peut cultiver convenablement les nouvelles souches de Thermoanaerobacter ethanolicus ATCC 31550 (JW 200) en utilisant le même milieu nutritif que pour l'isolement en conditions anaérobies 20 à des températures d'environ 36 à 78 °C, la température optimale de croissance étant drenviron 68°C. La période de doublement à 68°C est d'environ 90 min. Il est important, cependant, que l'on puisse également entretenir une excellente croissance à une température plus élevée, telle que 72°C, la période de doublement à cette température 25 étant d'environ 120 min. L'aptitude à maintenir une croissance notable dans ces conditions thermophiles extrêmes est, bien sûr, l'une des caractéristiques distinctives de T. ethanolicus. Cette . croissance ne dépend pas du pH, en ce qu'elle a lieu dans la gamme de pH très large de 4,5 à 9,8. Pour la croissance optimale, le pH 30 du milieu doit être compris entre environ 5,7 et 8,6, le pH préféré étant d'environ 7,3.
Une autre caractéristique distinctive de ï. ethanolicus est son aptitude, dans les conditions décrites ci-dessus, à faire fermenter une grande variété de saccharides avec un rendement notable 35 en éthanol. Comme on le verra dans les exemples spécifiques ci-après, on obtient un rendement atteignant jusqu'à 1,8 mole d'éthanol par 5 motif glucose de la cellulose en fermentation à une température de 60°C et à un pH de 7,8 en conditions anaérobies, Cependant, pour . · maintenir un procédé de fermentation produisant de l'éthanol, lorsque les concentrations en éthanol atteignent environ 5%, l'éthanol doit 5 être séparé par des techniques classiques de distillation. Cette • distillation peut être effectuée en utilisant une pression réduite (vide partiel), même pendant la fermentation en présence du microorganisme T. ethanolicus, puisque celui-ci tolère le point d'ébullition de l'éthanol (78°C), Bien entendu, la croissance est plus lente 10 à des températures supérieures aux températures préférées.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée, EXEMPLE 1
Isolement de Thermoanaerobacter ethanolicus 15 On recueille en conditions anaérobies stériles des échantillons des sources chaudes de Yellowstone National Park. On utilise 1 g d'échantillon pour faire incuber 100 ml du milieu nutritif décrit ci-dessus. Les échantillons sont incubés à 74°C. Après 3 jours, on prépare des rouleaux de dilution en utilisant des tubes anaérobies 20 selon la technique de Hungate, modifiée par Bryant et Robinson. Après 2 jours d'incubation à 74°C, on prépare des milieux agités à la gélose à partir des tubes les plus dilués présentant la croissance.
Le milieu nutritif additionné de 2% de gélose est utilisé pour les cultures sur gélose. Les milieux de gélose sont laminés et incubés à 25 60°C à une inclinaison de 30°. Les cultures finales des souches sont obtenues en choisissant des colonies uniques et en répétant plusieurs fois le mode opératoire d'agitation de gélose. Deux souches d'un nouveau genre et d'une nouvelle espèce sont découvertes et isolées sous forme biologiquement pure en utilisant cette technique et 30 désignées sous les noms de JW 200 et JW 201, respectivement. Les deux souches sont très semblables.
Les souches nouvellement découvertes sont analysées en utilisant des techniques microbiologiques classiques qui permettent la caractérisation et l'identification de la manière suivante : 6 a) Morphologie ! Les cellules ayant poussé à 60°C présentent la motilité de basculement. Les cellules plus anciennes ou ayant poussé dans un milieu liquide ou à des températures plus élevées, telles que 75°C, présentent moins de motilité, bien qu'elles 5 soient flagellées. La flagellation est du type péritrichal retardé, . avec 1 à 10 flagelles atteignant 80^u de long. Les cellules jeunes en bâtonnets présentent souvent pendant la croissance logarithmique des extrémités pointues. Ces bâtonnets ont de 4 à 8^u de long et 0,6 à 0,9yu de large. Les bâtonnets peuvent, dans la dernière phase 10 de croissance logarithmique, pousser jusqu'à 200^,u de long, et peuvent ensuite se diviser en chaînes de bactéries pendant le début
V
de la phase de croissance stationnaire.
b) Spores i II n'y a pas de formation de spores.
c) Autres caractéristiques ; Les souches sont strictement 15 anaérobies, à gram variable, donnent un test négatif à la catalase, le pyruvate est métabolisé en passant par le système pyruvate-ferré-doxine réductase. On observe la présence de deux ferrédoxines et une rubrédoxine anaérobies.
d) Conditions de croissance : La croissance nécessite 20 de l'extrait de levure (0,2%) et une source de carbone. Les ions ammonium ne sont pas nécessaires comme sources d'azote, e) Substrat : On peut utiliser le glucose, d'autres monosaccharides et des disaccharides, La croissance a également lieu sur pyruvate, pectine, amidon et, dans une faible mesure, sur extrait 25 de levure. La cellulose n'est pas dégradée.
f) Produits de fermentation : Les souches font fermenter le glucose en éthanol et C0^ comme principaux produits de fermentation et acétate, lactate et H2 comme produits secondaires. On a déterminé que le glucose fermente en éthanol principalement selon 30 le schéma de Embden-Mayerhof.
g) Gamme de pH : 4,5-9,8. Gamme de pH optimale : 5,7-8,6.
h) Gamme de températures;
Température minimale = 36°C (période de doublement T. > 100 h à 37°C) d 35 Température optimale = 68eC (T^ = 1 h 30 min à 68°C)
Température maximale * 78°C (T^ — 10 h à 76°C) 7 i) Teneur en guanosine plus cytosine (G + C) de l'acide désoxyribonucléique (DNA.) : Environ 38% par une méthode du type "au densitomètre flottant" ("buoyant density method") et 32% par une méthode de dénaturation thermique.
5 j) Taxonomie : Les souches nouvellement isolées JW 200 et JW 201 ont quelques caractéristiques semblables à celles de Clostridium thermohydrosulfuricum, la seule autre bactérie glycoly-tique anaérobie thermophile extrême. Cependant, les nouvelles souches - ne forment pas de spores, ce qui les exclue du genre Clostridium.
10 D'autres propriétés indiquées dans la présente description semblent exclure les nouvelles souches de genres précédemment identifiés qui * sont décrits dans la 8e édition du Bergey's Manual of Determinative
Bacteriology (Williams and Wilkins Comp. Baltimore) 1974. Les nouvelles souches représentent donc un nouveau genre et la nouvelle espèce a été 15 dénommée Thermoanaerobacter ethanolicus.
EXEMPLE 2
Fermentation utilisant T, ethanolicus
On fait'fermenter du glucose avec T. ethanolicus ATCC 31550 dans des tubes de culture contenant 5 ml de milieu, en 20 utilisant des techniques classiques, à 72°C sous atmosphère d'argon et à un pH initial de 7,5. La fermentation de 44 micromoles/ml de glucose donne les produits suivants : éthanol 78,4 micromoles/ml; acétate 4,5 micromoles/ml; lactate 4,0 micromoles/ml; CO^ 89,2 micromoles/ml; et H2 4,3 micromoles/ml. Cet exemple montre un bilan de 25 fermentation complète avec un rendement en éthanol de 1,76 mole d'éthanol par mole de glucose.
EXEMPLE 3
Fermentation ·& des températures différentes
On fait fermenter trois échantillons de glucose par 30 T. ethanolicus AICC 31550 avec un pH initial de 7,8 sous atmosphère d'argon, dans les conditions de l'exemple 2, sauf les températures différentes. Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau I ci-dessous.
! 8
TABLEAU I
Concentrations, micromoles/ml a 55°c__a 6Q°c__a 72°c
Substrat : 5 Glucose 24,2 26,1 23,0
Produits :
Ethanol 40,0 48,0 38,0
Acétate 5,5 3,2 4,0
Isobutyrate 0,05 0,05 0,08 10 Isovalérate 0,075 0,05 0,08
Lactate 2,2 2,1 2,6 C02 (non déterminé) ♦ 111,1 11—................................. .... ..... I im»'·.............. '
Rendement en éthanol, moles/mole de 15 glucose 1,65 1,83 1,65 EXEMPLE 4
Reproductibilité de la fermentation
On effectue trois fermentations du glucose avec T, ethanolicus ATCC 31550 à 72°C et pH 7,2 sous atmosphère d'argon. Les 20 autres conditions sont celles indiquées à l'exemple 2. Chaque milieu de fermentation contient 45 micromoles de glucose par ml. Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau II ci-dessous.
TABLEAU II
Concentrations, micromoles/ml 25 Produits *
Fermentation 1 Fermentation 2 Fermentation 3 4
Ethanol 78,3 77,5 80,0
Acétate 6,5 5,2 4,2
Lactate 3,5 7,2 4,9 30 Rendement en éthanol, moles/ml de glucose 1,74 1,72 1,77
Claims (15)
1. Culture biologiquement pure, caractérisée en ce qu’elle contient une souche dénommée Thermoanaerobacter ethanolicua.
2. Culture selon la revendication 1, caractérisée en ce' 5 qu’elle contient la souche Thermoanaerobacter ethanolicus ATCC 31550,
3. Utilisation de la culture biologiquement pure selon la i revendication 1, pour la production d'éthanol par fermentation dans un milieu nutritif aqueux,
4. Utilisation selon la revendication 3, caractérisée en 10 ce que ledit milieu nutritif aqueux contient un substrat d'hydrate de carbone.
* 5. Utilisation selon la revendications, caractérisée en ce que ledit milieu nutritif contient un substrat d'hydrate de carbone choisi parmi les monosaccharides, les disaccharides, les 15 pyruvates, la pectine et l'amidon,
6, Utilisation de la culture biologiquement pure selon la revendication 1, pour la production d'éthanol en quantités récupérables par fermentation dans un milieu nutritif aqueux contenant un substrat d'hydrate de carbone,
7. Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit hydrate de carbone est choisi parmi le glucose, le fructose, le D-ribose, le xylose, le D-mannose, le D-galatactose, le saccharose, le cellobiose, le lactose, le maltose, le pyruvate, la pectine et l'amidon,
8. Culture biologiquement pure d'anaérobie thermophile formateur d'éthanol, caractérisée en ce que ledit· anaérobie est Thermoanaerobacter ethanolicus.
9. Culture anaérobie thermophile extrême, caractérisée « t en ce qu'elle contient Thermoanaerobacter ethanolicus. 30
10, Procédé de culture de Thermoanaerobacter ethanolicus caractérisé en ce que l'on cultive ledit anaérobie dans un milieu nutritif aqueux en conditions therraophiles anaérobies jusqu'à production d'une quantité récupérable d'éthanol.
11. Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce 35 qUe ledit milieu nutritif aqueux contient un substrat d'hydrate de carbone. iL ., ^ 10
12. Procédé pour la production d'éthanol, caractérisé en ce que l'on soumet un hydrate de carbone à l'action de fermentation de Thermoanaerobacter ethanollcus dans une culture biologiquement pure pour former de l'éthanol et on récupère ledit éthanol. 5
13, Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre ledit procédé en conditions thermophiles anaérobies.
14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre ledit procédé dans des conditions thermophiles » 10 extrêmes, anaérobies,
15. Ethanol, caractérisé en ce qu'il est produit par un procédé selon l'une quelconque des revendications 3, 6 ou 10. ........... r.srdo Ji~ P"3*s ^iîX ......8 ρ,;·;ο3 de dsscrip·.?-*; ......jC piges de revendicatif Z descriptif ,, : Ta m Ä .yxambourg, le 1 ~ 3 rnf'.i’tö^Aäije . 'br-rles München ~ . V mk
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US7428779 | 1979-09-11 | ||
| US06/074,287 US4292407A (en) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | Anaerobic thermophilic culture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU82239A1 true LU82239A1 (fr) | 1980-06-06 |
Family
ID=22118781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU82239A LU82239A1 (fr) | 1979-09-11 | 1980-03-10 | Culture thermophile anaerobie et son application a la production d'ethanol |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4292407A (fr) |
| JP (1) | JPS5642581A (fr) |
| AR (1) | AR223369A1 (fr) |
| AU (1) | AU5632980A (fr) |
| BE (1) | BE882161A (fr) |
| BR (1) | BR8001310A (fr) |
| CA (1) | CA1142463A (fr) |
| DE (1) | DE2944041A1 (fr) |
| ES (1) | ES8103167A1 (fr) |
| FR (1) | FR2464993A1 (fr) |
| GB (1) | GB2076017B (fr) |
| IT (1) | IT1130943B (fr) |
| LU (1) | LU82239A1 (fr) |
| ZA (1) | ZA80408B (fr) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4385117A (en) * | 1981-08-12 | 1983-05-24 | University Of Georgia Research Foundation, Inc. | High ethanol producing derivatives of Thermoanaerobacter ethanolicus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3711392A (en) * | 1971-02-16 | 1973-01-16 | J Metzger | Method for the utilization of organic waste material |
| US4094742A (en) * | 1977-03-04 | 1978-06-13 | General Electric Company | Production of ethanol from cellulose using a thermophilic mixed culture |
-
1979
- 1979-09-11 US US06/074,287 patent/US4292407A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-10-31 DE DE19792944041 patent/DE2944041A1/de not_active Withdrawn
- 1979-10-31 GB GB7937793A patent/GB2076017B/en not_active Expired
- 1979-11-01 JP JP14194979A patent/JPS5642581A/ja active Pending
-
1980
- 1980-01-23 ZA ZA00800408A patent/ZA80408B/xx unknown
- 1980-03-04 ES ES489172A patent/ES8103167A1/es not_active Expired
- 1980-03-05 BR BR8001310A patent/BR8001310A/pt unknown
- 1980-03-07 IT IT20454/80A patent/IT1130943B/it active
- 1980-03-10 AR AR280251A patent/AR223369A1/es active
- 1980-03-10 LU LU82239A patent/LU82239A1/fr unknown
- 1980-03-10 FR FR8005328A patent/FR2464993A1/fr active Granted
- 1980-03-10 BE BE0/199740A patent/BE882161A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-03-11 AU AU56329/80A patent/AU5632980A/en not_active Abandoned
- 1980-05-14 CA CA000351936A patent/CA1142463A/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2464993B1 (fr) | 1983-04-22 |
| IT8020454A0 (it) | 1980-03-07 |
| IT1130943B (it) | 1986-06-18 |
| US4292407A (en) | 1981-09-29 |
| AU5632980A (en) | 1981-03-19 |
| BR8001310A (pt) | 1981-03-31 |
| FR2464993A1 (fr) | 1981-03-20 |
| BE882161A (fr) | 1980-07-01 |
| AR223369A1 (es) | 1981-08-14 |
| ES489172A0 (es) | 1981-02-16 |
| DE2944041A1 (de) | 1981-04-16 |
| GB2076017A (en) | 1981-11-25 |
| GB2076017B (en) | 1983-11-09 |
| CA1142463A (fr) | 1983-03-08 |
| ES8103167A1 (es) | 1981-02-16 |
| JPS5642581A (en) | 1981-04-20 |
| ZA80408B (en) | 1981-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wiegel et al. | Clostridium thermoautotrophicum species novum, a thermophile producing acetate from molecular hydrogen and carbon dioxide | |
| FR2464992A1 (fr) | Culture thermophile anaerobie productrice d'ethanol | |
| US4403034A (en) | Ethanol Production | |
| Osho | Ethanol and sugar tolerance of wine yeasts isolated from fermenting cashew apple juice | |
| Ekunsanmi et al. | Ethanol tolerance, sugar tolerance and invertase activities of some yeast strains isolated from steep water of fermenting cassava tubers | |
| Rao et al. | Isolation and characterization of xylitol-producing yeasts from the gut of colleopteran insects | |
| JPS638756B2 (fr) | ||
| US4652526A (en) | Ethanol-producing mutants of Clostridium thermosaccharolyticum | |
| JPH0330672A (ja) | 新規耐熱性および耐酸性プルラナーゼ酵素およびその製造方法 | |
| US10006059B2 (en) | Selective microbial production of xylitol from biomass based sugar stream with enriched pentose component | |
| LU82239A1 (fr) | Culture thermophile anaerobie et son application a la production d'ethanol | |
| Thanonkeo et al. | The batch ethanol fermentation of jerusalem artichoke using Saccharomyces cerevisiae | |
| JPWO2008062558A1 (ja) | 耐熱性エタノール生産酵母及びこれを用いたエタノール生産方法 | |
| CH635128A5 (fr) | Procede de transformation du glucose en fructose. | |
| JPH04356186A (ja) | 基準長或いは屈折性体内芽胞を有した同調細胞群にクロストリジウム全体を転換させるための方法 | |
| WO2001042482A1 (fr) | Procede de fermentation pour la preparation de l'erythrite utilisant une solution-mere issue du processus de purification du palatinose | |
| FI70593B (fi) | Foerfarande foer kontinuerlig produktion av etanol | |
| JPS61128898A (ja) | セルロ−スの糖化方法 | |
| EP0139546A2 (fr) | Procédé de production d'alcools par des fermentations microbiennes thermophiles, à de hautes concentrations de solvants organiques | |
| JP3600803B2 (ja) | マンニトール生成菌株カンジダ・マグノリア及びこれを使用したマンニトールの発酵製造方法 | |
| Ljungdahl et al. | Anaerobic thermophilic culture | |
| JPS6374482A (ja) | 糖蜜からのエタノ−ル製造に適した細菌 | |
| Awudza et al. | Production of Ethanol from Cassava and Sweet Potatoes using Yeast Extract from Palm Wine | |
| WO1995033063A1 (fr) | Composition de microorganismes et procede pour la production de xylitol | |
| EP1052289A1 (fr) | Procédé de production d'arabitol par fermentation continue |