PL226910B1 - New bacterial strain of the Enterobacter kind - Google Patents

New bacterial strain of the Enterobacter kind

Info

Publication number
PL226910B1
PL226910B1 PL406515A PL40651513A PL226910B1 PL 226910 B1 PL226910 B1 PL 226910B1 PL 406515 A PL406515 A PL 406515A PL 40651513 A PL40651513 A PL 40651513A PL 226910 B1 PL226910 B1 PL 226910B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
succinic acid
bacterial strain
enterobacter
production
strain
Prior art date
Application number
PL406515A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL406515A1 (en
Inventor
Marcin Podleśny
Marcin Podlesny
Zdzisław Targoński
Zdzisław Targonski
Jakub Wyrostek
Piotr Jarocki
Original Assignee
Univ Przyrodniczy W Lublinie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Przyrodniczy W Lublinie filed Critical Univ Przyrodniczy W Lublinie
Priority to PL406515A priority Critical patent/PL226910B1/en
Publication of PL406515A1 publication Critical patent/PL406515A1/en
Publication of PL226910B1 publication Critical patent/PL226910B1/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest nowy szczep bakterii z rodzaju Enterobacter oraz jego zastosowanie do produkcji kwasu bursztynowego i 2,3-butanodiolu.The subject of the invention is a new strain of bacteria of the genus Enterobacter and its use for the production of succinic acid and 2,3-butanediol.

Obecnie na świecie trwają intensywne badania zmierzające do opracowania efektywnych procesów biotechnologicznych, pozwalających na otrzymywanie ważnych przemysłowo prekursorów do syntez chemicznych z wykorzystaniem odnawialnych surowców zamiast ropy naftowej. Obserwowany trend jest wynikiem kurczenia się światowych zasobów tego kopalnego surowca, jego wysokich i niestabilnych cen jak również uwalniania ogromnych ilości ditlenku węgla do atmosfery podczas spalania ropy naftowej i jej pochodnych. W przypadku zapotrzebowania na energię znanych jest szereg alte rnatywnych źródeł jej pozyskiwania np. energia promieni słonecznych, wiatru czy źródeł geotermalnych. Jeśli chodzi natomiast o produkcję tworzyw sztucznych i innych chemikaliów jedynym racjona l nym sposobem na odejście od surowców kopalnych wydaje się być wykorzystanie wszechobecnej na naszej planecie biomasy roślinnej i surowców odpadowych z jej przetwarzania. Jednym z nich jest glicerol będący produktem ubocznym w technologii biodiesla. Wzrastająca produkcja glicerolu, blisko 10-krotny spadek jego ceny w ostatnich latach sprawia, że jest obecnie tanim i łatwo dostępnym źródłem węgla w procesach biotechnologicznych. W 2004 roku Amerykański Departament do Spraw Energii (DOE) opracował listę 12 najbardziej pożądanych związków chemicznych, dla których należałoby znaleźć alternatywny sposób produkcji (Werpy T, Petersen G. Eds. Top Value Added Chemicals from Biomass. US DoE 2004). Wśród przedstawionych w przytoczonym raporcie związków możemy odnaleźć kwasy dikarboksylowe takie jak kwas bursztynowy, kwas fumarowy czy kwas jabłkowy.Currently, intensive research is underway around the world to develop effective biotechnological processes that enable the production of industrially important precursors for chemical syntheses using renewable raw materials instead of crude oil. The observed trend is the result of the shrinking global resources of this fossil raw material, its high and unstable prices, as well as the release of huge amounts of carbon dioxide into the atmosphere during the combustion of crude oil and its derivatives. In the case of energy demand, a number of alternative sources of energy acquisition are known, e.g. energy from solar radiation, wind or geothermal sources. When it comes to the production of plastics and other chemicals, the only reasonable way to abandon fossil raw materials seems to be the use of plant biomass and waste materials from its processing, which are ubiquitous on our planet. One of them is glycerol which is a by-product of biodiesel technology. The growing production of glycerol and a nearly 10-fold drop in its price in recent years make it a cheap and easily accessible source of carbon in biotechnological processes. In 2004, the US Department of Energy (DOE) compiled a list of the 12 most desirable chemicals for which an alternative production method should be found (Werpy T, Petersen G. Eds. Top Value Added Chemicals from Biomass. US DoE 2004). Among the compounds presented in the cited report, we can find dicarboxylic acids such as succinic acid, fumaric acid and malic acid.

Mikrobiologiczna produkcja kwasu bursztynowego rysuje się jako najbardziej obiecujący sposób jego alternatywnego pozyskiwania. Obecnie znanych jest jedynie kilka mikroorganizmów zdolnych do znaczącej produkcji kwasu bursztynowego będącego w ich przypadku albo końcowym produktem fermentacji albo produktem pośrednim w cyklu Krebsa. Wśród producentów tego kwasu możemy wymienić bakterie Actinobacillus succinogenes (Guettler MV, Rumler D, Jain MK. Actinobacillus succinogenes sp. nov., a novel succinic-acid-producing strain from the bovine rumen. Int J Syst Bacteriol 1999;49:207-16), Anaerobiospirillium succiniciproducens (Lee PC, Lee WG, Kwon S, Lee SY, Chang HN. Succinic acid production by Anaerobiospirillium succiniciproducens: effects of the H2/CO2 supply and glucose concentration. Enzyme Microb Technol 1999;24:549-54), Mannheimia succiniciproducens (Lee PC, Lee SY, Hong SH, Chang HN. Isolation and characterization of new succinic acid producing bacterium, Mannheimia succiniciproducens MBEL 55E, from bovine rumen. Appl Microbiol Biotechnol 2002;58:663-8), Basfia succiniciproducens DD1 (Scholten D, Daegele D. Succinic acid production by a newly isolated bacterium. Biotechnol Lett 2008;30:2143-46) oraz modyfikowane genetycznie Escherichia coli (Vemuri GN, Eiteman MA, Altman E. Succinate production in dual-phase Escherichia coli fermentations depends on the time of transition from aerobic to anaerobic conditions. J Ind Microbiol Biotechnol 2002;28:325-32), Corynebacterium glutamicum (Okino S, Noburyu R, Suda M, Jojima T, Inui M, Yukawa H. An efficient succinic acid production process in a metabolically engineered Corynebacterium glutamicum strain. Appl Microbiol Biotechnol 2008;81:459-64) oraz drożdże Yarrowia lipolytica (Yuzbashev TV, Yuzbasheva EY, Sobolevskaya TI, Laptev IA, Vybornaya TV, Larina AS, Matsui K, Fukui K, Sineoky SP. Production of succinic acid at low pH by a recombinant strain of the aerobic yeast Yarrowia lipolytica. Biotechnol Bioeng 2010;107:673-82) i Saccharomyces cerevisiae (Raab AM, Gebhardt G, Bolotina N, Weuster-Botz D, Lang C. Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for the biotechnological production of succinic acid. Metab Eng 2010;12:518-25). Często dużym problemem okazuje się obecność w płynach pofermentacyjnych produktów ubocznych czy też konieczność stosowania bogatych, a co za tym idzie drogich pożywek fermentacyjnych podrażających koszt mikrobiologicznej produkcji kwasu bursztynowego i jego oczyszczania. Z powyższych względów koniecznym jest poszukiwanie nowych mikroorganizmów zdolnych do efektywnej produkcji kwasu bursztynowego wykorzystujących tanie, nie konkurujące ze składnikami żywności, źródła węgla i energii np. glicerol. Obecnie naturalnymi producentami kwasu bursztynowego na glicerolu są Anaerobiospirilium succiniciproducens (Lee i inni, 2001) oraz Basfia succiniciproducens DD1 (Scholten i Daegele, 2008), u których w filtratach pohodowlanych stwierdzono obecność kwasu bursztynowego, lecz w stężeniach zbyt niskich, aby je akceptować w technologii kwasu bursztynowego.Microbial production of succinic acid shows the most promising alternative sourcing. At present, only a few microorganisms are known capable of significantly producing succinic acid, in their case either the end product of the fermentation or an intermediate in the Krebs cycle. Among the producers of this acid we can mention the bacteria Actinobacillus succinogenes (Guettler MV, Rumler D, Jain MK. Actinobacillus succinogenes sp. Nov., A novel succinic-acid-producing strain from the bovine rumen. Int J Syst Bacteriol 1999; 49: 207-16 ), Anaerobiospirillium succiniciproducens (Lee PC, Lee WG, Kwon S, Lee SY, Chang HN. Succinic acid production by Anaerobiospirillium succiniciproducens: effects of the H 2 / CO 2 supply and glucose concentration. Enzyme Microb Technol 1999; 24: 549-54 ), Mannheimia succiniciproducens (Lee PC, Lee SY, Hong SH, Chang HN. Isolation and characterization of new succinic acid producing bacterium, Mannheimia succiniciproducens MBEL 55E, from bovine rumen. Appl Microbiol Biotechnol 2002; 58: 663-8), Basfia succiniciproducens DD1 (Scholten D, Daegele D. Succinic acid production by a newly isolated bacterium. Biotechnol Lett 2008; 30: 2143-46) and genetically modified Escherichia coli (Vemuri GN, Eiteman MA, Altman E. Succinate production in dual-phase Escherichia coli fermentations depends on the time of transition from aerobic to anaerobic conditions. J Ind Microbiol Biotechnol 2002; 28: 325-32), Corynebacterium glutamicum (Okino S, Noburyu R, Suda M, Jojima T, Inui M, Yukawa H. An efficient succinic acid production process in a metabolically engineered Corynebacterium glutamicum strain. Appl Microbiol Biotechnol 2008; 81: 459-64) and Yarrowia lipolytica yeast (Yuzbashev TV, Yuzbasheva EY, Sobolevskaya TI, Laptev IA, Vybornaya TV, Larina AS, Matsui K, Fukui K, Sineoky SP. Production of succinic acid at low pH by a recombinant strain of the aerobic yeast Yarrowia lipolytica. Biotechnol Bioeng 2010; 107: 673-82) and Saccharomyces cerevisiae (Raab AM, Gebhardt G, Bolotina N, Weuster-Botz D, Lang C. Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for the biotechnological production of succinic acid. Metab Eng 2010; 12: 518-25). Often a big problem is the presence of by-products in post-fermentation fluids or the need to use rich, and thus expensive fermentation broths that increase the cost of microbial production of succinic acid and its purification. For the above reasons, it is necessary to search for new microorganisms capable of effective production of succinic acid using cheap, non-competing with food ingredients, sources of carbon and energy, e.g. glycerol. Currently, the natural producers of succinic acid on glycerol are Anaerobiospirilium succiniciproducens (Lee et al., 2001) and Basfia succiniciproducens DD1 (Scholten and Daegele, 2008), in which the presence of succinic acid in the post-culture filtrates was found, but in concentrations too low to be accepted by the technology. succinic acid.

PL 226 910 B1PL 226 910 B1

Przedmiotem wynalazku jest nowy szczep bakterii Enterobacter sp. LU1 zdeponowany w Międzynarodowej Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego pod numerem KKP 2050p.The subject of the invention is a new bacterial strain Enterobacter sp. LU1 deposited in the International Collection of Industrial Microbial Cultures of the Institute of Agricultural and Food Biotechnology under the number KKP 2050p.

Istotą nowego szczepu jest jego zastosowanie jako szczepu produkcyjnego w procesach mikrobiologicznej produkcji kwasu bursztynowego na płynnej pożywce bakteryjnej zawierającej glicerol jako źródło węgla.The essence of the new strain is its use as a production strain in the microbial production of succinic acid on a liquid bacterial medium containing glycerol as a carbon source.

Istotą nowego szczepu jest także jego zastosowanie jako szczepu produkcyjnego w procesach mikrobiologicznej produkcji 2,3-butanodiolu na płynnej pożywce bakteryjnej zawierającej glukozę jako źródło węgla.The essence of the new strain is also its use as a production strain in the processes of microbial production of 2,3-butanediol on a liquid bacterial medium containing glucose as a carbon source.

Szczep bakterii Enterobacter sp. LU1 nr KKP 2050p posiada następującą sekwencję nukleotydową regionu DNA kodującego 16S rRNA, którego sekwencja określa przynależność rodzajową bakterii:The bacterial strain Enterobacter sp. LU1 No. KKP 2050p has the following nucleotide sequence of the DNA region encoding the 16S rRNA, the sequence of which determines the genus identity of the bacteria:

CGGTAACAGGAAGCAGCTTGCTGCTTCGCTGACGAGTGGCGGACGGGTGAGTAATGTCTGCGGTAACAGGAAGCAGCTTGCTGCTTCGCTGACGAGTGGCGGACGGGTGAGTAATGTCTG

GGAAACTGCCTGATGGAGGGGGATAACTACTGGAAACGGTAGCTAATACCGCATAACGTCGGAAACTGCCTGATGGAGGGGGATAACTACTGGAAACGGTAGCTAATACCGCATAACGTC

GCAAGACCAAAGAGGGGGACCTTCGGGCCTCTTGCCATCGGATGTGCCCAGATGGGATTAGCAAGACCAAAGAGGGGGACCTTCGGGCCTCTTGCCATCGGATGTGCCCAGATGGGATTA

GCTAGTAGGTGGGGTAACGGCTCACCTAGGCGACGATCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGAGCTAGTAGGTGGGGTAACGGCTCACCTAGGCGACGATCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGA

CCAGCCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATACCAGCCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATA

TTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCCATGCCGCGTGTATGAAGAAGGCCTTCGGGTTTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCCATGCCGCGTGTATGAAGAAGGCCTTCGGGT

TGTAAAGTACTTTCAGCGGGGAGGAAGGCGATAAGGTTAATAACCTTGTCGATTGACGTTTGTAAAGTACTTTCAGCGGGGAGGAAGGCGATAAGGTTAATAACCTTGTCGATTGACGTT

ACCCGCAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCAACCCGCAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCA

AGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCACGCAGGCGGTCTGTCAAGTCGGATGTGAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCACGCAGGCGGTCTGTCAAGTCGGATGTG

AAATCCCCGGGCTCAACCTGGGAACTGCATTCGAAACTGGCAGGCTAGAGTCTTGTAGAGAAATCCCCGGGCTCAACCTGGGAACTGCATTCGAAACTGGCAGGCTAGAGTCTTGTAGAG

GGGGGTAGAATTCCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGGAGGAATACCGGTGGCGGGGGTAGAATTCCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGGAGGAATACCGGTGGC

GAAGGCGGCCCCCTGGACAAAGACTGACGCTCAGGTGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGGAAGGCGGCCCCCTGGACAAAGACTGACGCTCAGGTGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGG

ATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCGACTTGGAGGTTGTGCCCTTGAGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCGACTTGGAGGTTGTGCCCTTGAG

GCGTGGCTTCCGGAGCTAACGCGTTAAGTCGACCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGTTAGCGTGGCTTCCGGAGCTAACGCGTTAAGTCGACCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGTTA

AAACTCAAATGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGATGAAACTCAAATGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGATG

CAACGCGAAGAACCTTACCTACTCTTGACATCCAGAGAACTTTCCAGAGATGGATTGGTGCAACGCGAAGAACCTTACCTACTCTTGACATCCAGAGAACTTTCCAGAGATGGATTGGTG

CCTTCGGGAACTCTGAGACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTTGTGAAATGTTCCTTCGGGAACTCTGAGACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTTGTGAAATGTT

GGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATCCTTTGTTGCCAGCGGTTAGGCCGGGAAGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATCCTTTGTTGCCAGCGGTTAGGCCGGGAA

CTCAAAGGAGACTGCCAGTGATAAACTGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCATCATGCTCAAAGGAGACTGCCAGTGATAAACTGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCATCATG

GCCCTTACGAGTAGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGCATACAAAGAGAAGCGACCTCGGCCCTTACGAGTAGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGCATACAAAGAGAAGCGACCTCG

CGAGAGCAAGCGGACCTCATAAAGTGCGTCGTAGTCCGGATTGGAGTCTGCAACTCGACTCGAGAGCAAGCGGACCTCATAAAGTGCGTCGTAGTCCGGATTGGAGTCTGCAACTCGACT

CCATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGTGGATCAGAATGCCACGGTGAATACGTTCCCGGCCATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGTGGATCAGAATGCCACGGTGAATACGTTCCCGG

GCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTGGGTTGCAAAAGAAGTAGGTAGCTTAGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTGGGTTGCAAAAGAAGTAGGTAGCTTA

ACCTTCGGGAGGGCGCTTACCACTTTGTGATTCATGACTGGGGACCTTCGGGAGGGCGCTTACCACTTTGTGATTCATGACTGGGG

PL 226 910 B1PL 226 910 B1

Przynależność taksonomiczna nowego szczepu do grupy gatunków kompleksu Enterobacter cloacae określona była w oparciu o zastosowanie biochemicznych testów API 20E. Sekwencjonowanie genu rpoB oraz testy API 50 CH pozwalają stwierdzić największe podobieństwo taksonomiczne do gatunku Enterobacter hormaechei subsp. Steigerwaltii. Sekwencja nukleotydowa regionu DNA kodującego podjednostkę β bakteryjnej polimerazy RNA przedstawia się następująco:The taxonomic affiliation of the new strain to the species of the Enterobacter cloacae complex was determined on the basis of the API 20E biochemical tests. Sequencing of the rpoB gene and API 50 CH tests show the greatest taxonomic similarity to the species Enterobacter hormaechei subsp. Steigerwaltia. The nucleotide sequence of the DNA region encoding the β subunit of bacterial RNA polymerase is as follows:

GTCTCTGGGCGATCTGGATACCCTGATGCCTCAGGATATGATTAACGCGAAGCCGATTTCGTCTCTGGGCGATCTGGATACCCTGATGCCTCAGGATATGATTAACGCGAAGCCGATTTC

TGCGGCAGTGAAAGAGTTCTTCGGTTCCAGCCAGCTGTCTCAGTTCATGGACCAGAACAATGCGGCAGTGAAAGAGTTCTTCGGTTCCAGCCAGCTGTCTCAGTTCATGGACCAGAACAA

CCCGCTGTCTGAGATCACGCACAAACGTCGTATCTCCGCACTCGGCCCAGGCGGTCTGACCCCGCTGTCTGAGATCACGCACAAACGTCGTATCTCCGCACTCGGCCCAGGCGGTCTGAC

CCGTGAACGCGCAGGCTTTGAAGTTCGAGACGTACACCCGACTCACTACGGTCGCGTATGCCGTGAACGCGCAGGCTTTGAAGTTCGAGACGTACACCCGACTCACTACGGTCGCGTATG

TCCAATCGAAACGCCTGAAGGTCCAAACATCGGTCTGATCAACTCCCTGTCCGTGTACGCTCCAATCGAAACGCCTGAAGGTCCAAACATCGGTCTGATCAACTCCCTGTCCGTGTACGC

ACAGACGAACGAATACGGTTTCCTCGAGACCCCGTATCGTAAAGTGACCGACGGTGTTGTACAGACGAACGAATACGGTTTCCTCGAGACCCCGTATCGTAAAGTGACCGACGGTGTTGT

TACTGACGAAATTCATTACCTGTCTGCTATTGAAGAAGGCAACTACGTTATCGCTCAGGCTACTGACGAAATTCATTACCTGTCTGCTATTGAAGAAGGCAACTACGTTATCGCTCAGGC

GAACTCCAACCTGGATGACGAAGGCCACTTTGTAGAAGATCTGGTTACCTGCCGTAGCAAGAACTCCAACCTGGATGACGAAGGCCACTTTGTAGAAGATCTGGTTACCTGCCGTAGCAA

AGGCGAATCCAGCTTGTTCAGCCGCGACCAGGTTGACTACATGGACGTATCCACCCAGCAAGGCGAATCCAGCTTGTTCAGCCGCGACCAGGTTGACTACATGGACGTATCCACCCAGCA

GGTGGTATCCGTCGGTGCGTCCCTGATCCCGTTCCTGGAACACGATGACGCCAACCGTGCGGTGGTATCCGTCGGTGCGTCCCTGATCCCGTTCCTGGAACACGATGACGCCAACCGTGC

ATTGATGGGTGCGAACATGCAACGTCAGGCCGTTCCAACTCTGCGTGCTGATAAGCCGCTATTGATGGGTGCGAACATGCAACGTCAGGCCGTTCCAACTCTGCGTGCTGATAAGCCGCT

GGTTGGTACCGGTATGGAACGTGCTGTTGCCGTTGACTCTGGTGTTACAGCAGTTGCTAAGGTTGGTACCGGTATGGAACGTGCTGTTGCCGTTGACTCTGGTGTTACAGCAGTTGCTAA

GCGTGGCGGTACCGTTCAGTACGTTGACGCATCCCGTATCGTTATCAAAGTTAACGAAGAGCGTGGCGGTACCGTTCAGTACGTTGACGCATCCCGTATCGTTATCAAAGTTAACGAAGA

CGAGATGTATCCGGGCGAAGCGGGTATCGACATCTACAACCTGACCAAATACACCCGTTCCGAGATGTATCCGGGCGAAGCGGGTATCGACATCTACAACCTGACCAAATACACCCGTTC

TAACCAGAACACCTGTATCAACCAGATGCCATGTGTGTCTCTGGGTGAGCCAGTTGAGCGTAACCAGAACACCTGTATCAACCAGATGCCATGTGTGTCTCTGGGTGAGCCAGTTGAGCG

CGGCGACGTGCTGGCAGACGGTCCGTCCACCGACCTCGGTGAACTGGCGCTCGGTCAGAACGGCGACGTGCTGGCAGACGGTCCGTCCACCGACCTCGGTGAACTGGCGCTCGGTCAGAA

CATGCGCGTAGCCATGCGCGTAGC

Testy API 50 CH pozwoliły również na stwierdzenie zdolności fermentacyjnych nowego szczepu względem następujących sacharydów i ich pochodnych: glicerolu, D-arabinozy, L-arabinozy, D-rybozy, D-ksylozy, D-adonitolu, D-galaktozy, D-glukozy, D-fruktozy, D-mannozy, L-ramnozy, D-mannitolu, D-sorbitolu, Metylo-aD-glukopironazydu, N-acetyloglukozaminy, arbutyny, eskuliny (słaba reakcja), salicyny, D-celobiozy, D-maltozy, D-laktozy, D-melibiozy, D-sacharozy, D-trehalozy, D-rafmozy, gencjobiozy, D-fukozy, L-fukozy, D-arabitolu, 2-ketoglukonianu potasu.The API 50 CH tests also revealed the fermentation abilities of the new strain against the following saccharides and their derivatives: glycerol, D-arabinose, L-arabinose, D-ribose, D-xylose, D-adonitol, D-galactose, D-glucose, D -fructose, D-mannose, L-rhamnose, D-mannitol, D-sorbitol, Methyl-aD-glucopyronazide, N-acetylglucosamine, arbutin, esculin (weak reaction), salicin, D-cellobiose, D-maltose, D-lactose , D-melibiosis, D-sucrose, D-trehalose, D-rafmose, gentiobiose, D-fucose, L-fucose, D-arabitol, potassium 2-ketogluconate.

Nowo wyizolowane bakterie mają kształt pałeczek gram ujemnych o długości 1 pm, nie wytwarzają przetrwalników.The newly isolated bacteria are 1 µm long gram-negative rods and do not produce spores.

Nowy szczep charakteryzuje się zdolnością do produkcji kwasu bursztynowego na pożywce gdzie źródłem węgla jest glicerol. Kwas bursztynowy, w stężeniu ok. 2 g/l jest w tym przypadku głównym produktem fermentacji. Dodatkowym produktem przemian metabolicznych jest kwas octowy obecny w nieznacznej ilości ok. 0,4 g/l. Ewentualna obecność innych produktów przemiany materii jest na poziomie niższym niż ich próg wykrywalności w stosowanej standardowo w takich przypadkach metodzie analizy HPLC z wykorzystaniem detektora RI.The new strain is characterized by the ability to produce succinic acid on a medium where the carbon source is glycerol. Succinic acid, in a concentration of about 2 g / l, is in this case the main product of fermentation. An additional product of metabolic transformations is acetic acid present in a slight amount of about 0.4 g / l. The possible presence of other metabolic products is at a level below their detection limit in the standard method of HPLC analysis using the RI detector in such cases.

Nowy szczep posiada też zdolność do produkcji 2,3-butanodiolu na pożywce gdzie źródłem węgla jest glukoza. W tym przypadku 2,3-butanodiol jest jednym z wielu produktów fermentacji.The new strain also has the ability to produce 2,3-butanediol on a medium where the carbon source is glucose. In this case, 2,3-butanediol is one of the many fermentation products.

Szczep według wynalazku wyizolowano z treści żwacza kozy używając do tego dziesiętnych rozcieńczeń analizowanej treści wykonanych w roztworze PBS (0,145 M NaCl, 0,01 M Na2HPO4). Uzyskane rozcieńczenia wysiewano na pożywki do izolacji. W skład używanej pożywki wchodziły w g/l: glicerol 20; kwas galakturonowy 10; ekstrakt drożdżowy 10; Na2HPO4 x 12H2O 0,78; NaH2HPO4The strain according to the invention was isolated from the content of the goat's rumen using decimal dilutions of the analyzed content in PBS (0.145 M NaCl, 0.01 M Na 2 HPO 4 ). The resulting dilutions were plated on isolation media. The medium used was in g / l: glycerol 20; galacturonic acid 10; yeast extract 10; Na2HPO4 x 12H2O 0.78; NaH2HPO4

PL 226 910 B1 x H2O 1,16; MgCl2 x 6H2O 0,2; CaCl2 0,15; NaCl 1; MgCO3 15; agar bakteriologiczny 15. Pojedyncze kolonie wyrosłe na płytkach po 48 godzinach beztlenowej inkubacji w 37°C przesiewano w sposób redukcyjny na świeże pożywki trzykrotnie, w celu oczyszczenia wyizolowanych bakterii. Następnie oczyszczony izolat hodowano przez 48 godzin w bulionie mózgowo-sercowym (pożywka BHI: glukoza 2 g/l; wyciąg mózgowo-sercowy 17,5 g/l; pepton 10 g/l; Na2HPO4 2,5 g/l; NaCl 5 g/l; pH 7,2). Po zakończeniu hodowli szczep zabezpieczano w 20% glicerolu i przechowywano w temperaturze -80°C.PL 226 910 B1 x H2O 1.16; MgCl2 x 6H2O 0.2; CaCl2 0.15; NaCl 1; MgCO3 15; Bacteriological agar 15. Single colonies grown on the plates after 48 hours of anaerobic incubation at 37 ° C were reductively screened into fresh media three times to purify the isolated bacteria. Then the purified isolate was cultured for 48 hours in cerebral cardiac broth (BHI medium: glucose 2 g / l; cerebral-cardiac extract 17.5 g / l; peptone 10 g / l; Na2HPO4 2.5 g / l; NaCl 5 g / l; pH 7.2). After completion of the culture, the strain was protected in 20% glycerol and stored at -80 ° C.

P R Z Y K Ł A D 1P R Z Y K Ł A D 1

Szczep Enterobacter sp. LU1 hodowano na podłożu płynnym o następującym składzie w g/l: glicerol 20; ekstrakt drożdżowy 10; Na2HPO4 x 12H2O 0,78; NaH2HPO4 x H2O 1,16; MgCl2 x 6 H2O 0,2; CaCl2 0,15; NaCl 1; MgCO3 15; w temperaturze 37°C, z wytrząsaniem 160 obr./min., w szczelnie pozamykanych butelkach iniekcyjnych o pojemności 20 ml. Przy zaszczepieniu mikroorganizmu dodawano również do pożywki 2 μΐ roztworu witamin (witamina B12 0,01 mg/ml, biotyna 0,2 mg/ml, tiamina 0,5 mg/ml, ryboflawina 0,5 mg/ml, niacyna 0,5 mg/ml, pantotenian wapnia 0,5 mg/ml, p-aminobenzoesan 0,5 mg/ml, witamina B6 1 mg/ml, kwas liponowy 0,5 mg/ml). Po 96 godzinach wyhodowane komórki oddzielono od podłoża poprzez wirowanie (5 min. 7800 x g, 4°C), powstały w ten sposób nadsącz rozcieńczano dwukrotnie, a następnie odbiałczano za pomocą soli Carreza (sól I - 15% r-r K4[Fe(CN)]6 x 3H2O; sól II - 30% r-r ZnSO4 x 7H2O). Tak przygotowaną próbkę analizowano na obecność produktów fermentacji przy pomocy HPLC, stosując kolumnę dla kwasów organicznych Aminex HPX-87H oraz refractive index detektor (Knauer). Elucję prowadzono za pomocą 30 mM kwasu siarkowego, w temperaturze 42°C, przy prędkości przepływu eluentu 0,3 ml/min, stwierdzając obecność kwasu bursztynowego w ilości 2,19 g/l. Dokładne wyniki badania przedstawiono w Tabeli.The Enterobacter sp. LU1 strain was grown on a liquid medium with the following composition in g / l: glycerol 20; yeast extract 10; Na2HPO4 x 12H2O 0.78; NaH2HPO4 x H2O 1.16; MgCl2 x 6 H2O 0.2; CaCl2 0.15; NaCl 1; MgCO3 15; at 37 ° C, shaking 160 rpm, in sealed 20 ml injection bottles. When inoculating the microorganism, 2 μΐ of a vitamin solution was also added to the nutrient medium (vitamin B 12 0.01 mg / ml, biotin 0.2 mg / ml, thiamine 0.5 mg / ml, riboflavin 0.5 mg / ml, niacin 0.5 mg / ml, calcium pantothenate 0.5 mg / ml, p-aminobenzoate 0.5 mg / ml, vitamin B6 1 mg / ml, lipoic acid 0.5 mg / ml). After 96 hours, the cultured cells were separated from the medium by centrifugation (5 min. 7800 xg, 4 ° C), the supernatant obtained in this way was diluted twice, and then deproteinized with Carrez salt (salt I - 15% rr K4 [Fe (CN) ] 6 x 3H 2 O; salt II - 30% yr ZnSO 4 x 7H 2 O). The sample prepared in this way was analyzed for the presence of fermentation products by means of HPLC, using an Aminex HPX-87H organic acid column and a refractive index detector (Knauer). Elution was carried out with 30 mM sulfuric acid at 42 ° C, with an eluent flow rate of 0.3 ml / min, and 2.19 g / L of succinic acid was present. The exact results of the study are presented in the Table.

P R Z Y K Ł A D IIP R Z Y K Ł A D II

Szczep Enterobacter sp. LU1 hodowano na podłożu płynnym o następującym składzie w g/l: glukoza 20; ekstrakt drożdżowy 10; Na2HPO4 x 12H2O 0,78; NaH2HPO4 x H2O 1,16; MgCl2 x 6 H2O 0,2; CaCl2 0,15; NaCl 1; MgCO3 15; w temperaturze 37°C w szczelnie pozamykanych butelkach iniekcyjnych o pojemności 20 ml. Przy zaszczepieniu mikroorganizmu dodawano również do pożywki 2 μl roztworu witamin (witamina B12 0,01 mg/ml, biotyna 0,2 mg/ml, tiamina 0,5 mg/ml, ryboflawina 0,5 mg/ml, niacyna 0,5 mg/ml, pantotenian wapnia 0,5 mg/ml, p-aminobenzoesan 0,5 mg/ml, witamina B6 1 mg/ml, kwas liponowy 0,5 mg/ml). Po 96 godzinach wyhodowane komórki oddzielono od podłoża poprzez wirowanie, a powstały w ten sposób nadsącz rozcieńczano dwukrotnie, a następnie odbiałczano za pomocą soli Carreza (sól I - 15% r-r K4[Fe(CN)]6 x 3 H2O; sól II - 30% r-r ZnSO4 x 7 H2O). Tak przygotowaną próbkę analizowano na obecność produktów fermentacji stwierdzając obecność 2,3-butanodiolu w ilości 4,06 g/l. Dokładne wyniki badania przedstawiono w Tabeli. Rozdział chromatograficzny odbiałczonego płynu pofermentacyjnego prowadzono na kolumnie Aminex HPX-87H w temperaturze 42°C i przy przepływie 0,3 ml/min. Zastosowanym eluentem był 30 mM kwas siarkowy.The Enterobacter sp. LU1 strain was grown in the liquid medium with the following composition in g / l: glucose; yeast extract 10; Na2HPO4 x 12H2O 0.78; NaH2HPO4 x H2O 1.16; MgCl2 x 6 H2O 0.2; CaCl2 0.15; NaCl 1; MgCO3 15; at 37 ° C in 20 ml sealed injection bottles. When inoculating the microorganism, 2 μl of vitamin solution (vitamin B12 0.01 mg / ml, biotin 0.2 mg / ml, thiamine 0.5 mg / ml, riboflavin 0.5 mg / ml, niacin 0.5 mg) was also added to the nutrient medium. / ml, calcium pantothenate 0.5 mg / ml, p-aminobenzoate 0.5 mg / ml, vitamin B6 1 mg / ml, lipoic acid 0.5 mg / ml). After 96 hours, the cultured cells were separated from the medium by centrifugation, and the supernatant obtained in this way was diluted two times, and then deproteinized with Carrez salt (salt I - 15% rr K4 [Fe (CN)] 6 x 3 H2O; salt II - 30 % yr ZnSO4 x 7 H2O). The sample prepared in this way was analyzed for the presence of fermentation products, determining the presence of 2,3-butanediol in the amount of 4.06 g / l. The exact results of the study are presented in the Table. The chromatographic separation of the deproteinized digestate was carried out on an Aminex HPX-87H column at 42 ° C and a flow of 0.3 ml / min. The eluent used was 30 mM sulfuric acid.

T a b e l a. Produkty metabolizmu szczepu Enterobacter sp. LU1T a b e l a. Products of metabolism of the Enterobacter sp. LU1 strain

Przykład (źródło węgla) Example (source coal) Produkcja Production Kwasu bursztynowego Succinic acid 2,3- -butanediolu 2.3- -butanediol Kwasu mrówkowego Acid form Kwasu octowego Acid acetic Kwasu mlekowego Acid lactic acid Etanolu Ethanol [g/l] [g / l] [g/l] [g / l] [g/l] [g / l] [g/l] [g / l] [g/l] [g / l] [g/l] [g / l] I (Glicerol) AND (Glycerol) 2,19 2.19 - - - - 0,46 0.46 - - - - II (Glukoza) II (Glucose) 0,69 0.69 4,06 4.06 1,5 1.5 1,34 1.34 1,21 1.21 1,76 1.76

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Nowy szczep bakterii Enterobacter sp. LU1 zdeponowany w Międzynarodowej Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego pod numerem KKP 2050p.1. A new bacterial strain Enterobacter sp. LU1 deposited in the International Collection of Cultures of Industrial Microorganisms of the Institute of Agricultural and Food Biotechnology under the number KKP 2050p. 2. Zastosowanie szczepu bakterii Enterobacter sp. LU1 nr KKP 2050p w procesach mikrobiologicznej produkcji kwasu bursztynowego na płynnej pożywce bakteryjnej zawierającej glicerol jako źródło węgla.2. Use of the bacterial strain Enterobacter sp. LU1 No. KKP 2050p in the microbial production of succinic acid on a liquid bacterial medium containing glycerol as a carbon source. 3. Zastosowanie szczepu bakterii Enterobacter sp. LU1 nr KKP 2050p w procesach mikrobiologicznej produkcji kwasu bursztynowego oraz 2,3-butanodiolu na płynnej pożywce bakteryjnej zawierającej glukozę jako źródło węgla.3. Application of the bacterial strain Enterobacter sp. LU1 No. KKP 2050p in the microbial production of succinic acid and 2,3-butanediol on a liquid bacterial medium containing glucose as a carbon source.
PL406515A 2013-12-13 2013-12-13 New bacterial strain of the Enterobacter kind PL226910B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL406515A PL226910B1 (en) 2013-12-13 2013-12-13 New bacterial strain of the Enterobacter kind

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL406515A PL226910B1 (en) 2013-12-13 2013-12-13 New bacterial strain of the Enterobacter kind

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL406515A1 PL406515A1 (en) 2015-06-22
PL226910B1 true PL226910B1 (en) 2017-09-29

Family

ID=53396735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL406515A PL226910B1 (en) 2013-12-13 2013-12-13 New bacterial strain of the Enterobacter kind

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL226910B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL406515A1 (en) 2015-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Efficient production of L-lactic acid using co-feeding strategy based on cane molasses/glucose carbon sources
Liu et al. Economical succinic acid production from cane molasses by Actinobacillus succinogenes
Niu et al. Characteristics of fermentative hydrogen production with Klebsiella pneumoniae ECU-15 isolated from anaerobic sewage sludge
US9631211B2 (en) Bacterial strain and fermentative process for producing succinic acid
Tashiro et al. A novel production process for optically pure L-lactic acid from kitchen refuse using a bacterial consortium at high temperatures
US9273331B2 (en) Process for producing 3-hydroxybutyric acid or salt thereof
Timbuntam et al. Lactic acid production from sugar-cane juice by a newly isolated Lactobacillus sp.
CN104946576B (en) Recombinant organism and its construction method and the application in pyruvic acid is produced
Xia et al. Economical production of poly (ε-l-lysine) and poly (l-diaminopropionic acid) using cane molasses and hydrolysate of streptomyces cells by Streptomyces albulus PD-1
CN104593442A (en) A method of producing ectoine by high-density culture of recombinant escherichia coli
Wang et al. Isolation, characterization and evolution of a new thermophilic Bacillus licheniformis for lactic acid production in mineral salts medium
CN103409485A (en) Method for improving adenosine fermentation output through feeding organic nitrogen source
Wang et al. Impact of carbon and nitrogen sources on hydrogen production by a newly isolated Clostridium butyricum W5
Xia et al. Direct conversion of cheese whey to polymalic acid by mixed culture of Aureobasidium pullulans and permeabilized Kluyveromyces marxianus
Suzuki et al. Ethanol production from glycerol-containing biodiesel waste by Klebsiella variicola shows maximum productivity under alkaline conditions
Liu et al. Characteristics for production of hydrogen and bioflocculant by Bacillus sp. XF-56 from marine intertidal sludge
Wittlich et al. Conversion of glycerol to 1, 3-propanediol by a newly isolated thermophilic strain
Khiyami et al. Polyhydroxyalkanoates production via Bacillus plastic composite support (PCS) biofilm and date palm syrup
Wang et al. Two‐stage fermentation optimization for poly‐3‐hydroxybutyrate production from methanol by a new Methylobacterium isolate from oil fields
Chekroud et al. Valorisation of date fruits by-products for the production of biopolymer polyhydroxybutyrate (PHB) using the bacterial strain Bacillus paramycoides
CN106834177B (en) A strain of rumen bacteria and its application
Divyashree et al. Extractability of polyhydroxyalkanoate synthesized by Bacillus flexus cultivated in organic and inorganic nutrient media
CN103937733B (en) Genetic engineering strain for producing succinic acid by using sucrose and method for producing succinic acid by fermentation of strain
KR101366398B1 (en) New Klebsiella pneumoniae J2B and Recombinant strain producing 3-hydroxypropionic acid using the same
PL226910B1 (en) New bacterial strain of the Enterobacter kind