Produção de 1,3-propanodiol por Klebsiella pneumoniae e Escherichia coli: otimização de meio e clonagem de genes
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNESP |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11449/123754 |
Resumo: | Biodiesel glycerol can be used for the production of 1,3-propanediol by bacteria. In this study on the production of 1,3-propanediol by Klebsiella pneumoniae GLC29 was possible to optimize media culture the production of 1,3-propanediol using statistical experimental design techniques and response surface methodology, where 11 variables were tested and only 5 were found significant (glycerol, yeast extract, ammonium sulfate, vitamin B12 and fumarate). Subsequently, production of 1,3-propanediol was verified in 0,75 liter reactors, both in batch and exponential fed-batch. It was possible to achieve 23.6 g/L of 1,3- propanediol in batch cultures using pure glycerol, 27 g/L of 1,3-propanediol in batch cultures using biodiesel glycerol, and 29.9 g/L of 1,3-propanediol in exponential fed-batch using biodiesel glycerol. Also, it was possible to amplify and clone all the genes responsible for the production of 1,3-propanediol by Klebsiella pneumoniae GLC29 in a plasmid, using Gibson assembly, a recent isothermal assembly methodology. The genes were expressed in Escherichia coli strains, and it was then verified the production of 1,3-propanediol in flasks and bioreactors, in which it was possible to reach 11 g/L 1,3-propanediol produced by E. coli SZ63 with the plasmid pSB1C3-dhaB1234TFG in fed-batch cultures |
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Produção de 1,3-propanodiol por Klebsiella pneumoniae e Escherichia coli: otimização de meio e clonagem de genesFermentationFermentaçãoGlicerinaBiodieselPlanejamento experimentalGenetica bacterianaClonagemBiodiesel glycerol can be used for the production of 1,3-propanediol by bacteria. In this study on the production of 1,3-propanediol by Klebsiella pneumoniae GLC29 was possible to optimize media culture the production of 1,3-propanediol using statistical experimental design techniques and response surface methodology, where 11 variables were tested and only 5 were found significant (glycerol, yeast extract, ammonium sulfate, vitamin B12 and fumarate). Subsequently, production of 1,3-propanediol was verified in 0,75 liter reactors, both in batch and exponential fed-batch. It was possible to achieve 23.6 g/L of 1,3- propanediol in batch cultures using pure glycerol, 27 g/L of 1,3-propanediol in batch cultures using biodiesel glycerol, and 29.9 g/L of 1,3-propanediol in exponential fed-batch using biodiesel glycerol. Also, it was possible to amplify and clone all the genes responsible for the production of 1,3-propanediol by Klebsiella pneumoniae GLC29 in a plasmid, using Gibson assembly, a recent isothermal assembly methodology. The genes were expressed in Escherichia coli strains, and it was then verified the production of 1,3-propanediol in flasks and bioreactors, in which it was possible to reach 11 g/L 1,3-propanediol produced by E. coli SZ63 with the plasmid pSB1C3-dhaB1234TFG in fed-batch culturesO glicerol de biodiesel pode ser utilizado para produção de 1,3 propanodiol por bactérias. Nesse estudo sobre a produção de 1,3 propanodiol por Klebsiella pneumoniae GLC29 foi possível otimizar o meio de cultura para a produção de 1,3-propanodiol utilizando técnicas estatísticas de planejamento experimental e superfície de resposta, onde foram experimentados 11 possíveis variáveis no meio de cultura e verificou-se a influência de apenas 5 (glicerol, extrato de levedura, sulfato de amônio, vitamina B12 e Fumarato). Posteriormente, verificou-se a produção desse composto em bioreatores de 0,75 litros, tanto em batelada como batelada alimentada exponencial, onde foi possível atingir 23.6 g/L de 1,3-propanodiol em batelada usando glicerol puro, 27 g/L de 1,3-propanodiol em batelada usando glicerol bruto de biodiesel e 29.9 g/L de 1,3-propanodiol usando glicerol bruto de biodiesel por batelada alimentada exponencial. Além da otimização, foi possível amplificar e clonar todos os genes responsáveis à produção de 1,3-propanodiol de Klebsiella pneumoniae GLC29 em um plasmídeo usando a técnica Gibson Assembly, um método recente de montagem isotermal. Os genes foram expressos em cepas de Escherichia coli, e foi então verificada a produção de 1,3-propanodiol em frascos e bioreatores, onde foi possível atingir 11 g/L de 1,3-propanodiol produzido por E. coli SZ63 contendo o plasmídeo pSB1C3-dhaB123TFG em batelada alimentadaFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 2011/01974-3FAPESP: 2011/21620-1Universidade Estadual Paulista (Unesp)Contiero, Jonas [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Avila Neto, Paulo Marcelo [UNESP]2015-06-17T19:33:51Z2015-06-17T19:33:51Z2015-03-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis107 f. : gráfs., il., tabs.application/pdfAVILA NETO, Paulo Marcelo. Produção de 1,3-propanodiol por Klebsiella pneumoniae e Escherichia coli: otimização de meio e clonagem de genes. 2014. 107 f. Tese - (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Rio Claro, 2014.http://hdl.handle.net/11449/123754000832760000832760.pdf33004137041P29859154979447005Alephreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESPporinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-01-13T06:33:20Zoai:repositorio.unesp.br:11449/123754Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-01-13T06:33:20Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false |
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