A quantitative metabolomics study of high sodium response in Clostridium acetobutylicum ATCC 824 acetone-butanol-ethanol (ABE) fermentation
Notice bibliographique
Résumé
Hemicellulose hydrolysates, sugar-rich feedstocks used in biobutanol refinery, are normally obtained by adding sodium hydroxide in the hydrolyze process. However, the resulting high sodium concentration in the hydrolysate inhibits ABE (acetone-butanol-ethanol) fermentation, and thus limits the use of these low-cost feedstocks. We have thus studied the effect of high sodium on the metabolic behavior of Clostridium acetobutyricum ATCC 824, with xylose as the carbon source. At a threshold sodium concentration of 200 mM, a decrease of the maximum cell dry weight (-19.50 ± 0.85%) and of ABE yield (-35.14 ± 3.50% acetone, -33.37 ± 0.74% butanol, -22.95 ± 1.81% ethanol) were observed compared to control culture. However, solvents specific productivities were not affected by supplementing sodium. The main effects of high sodium on cell metabolism were observed in acidogenesis, during which we observed the accumulation of ATP and NADH, and the inhibition of the pentose phosphate (PPP) and the glycolytic pathways with up to 80.73 ± 1.47% and 68.84 ± 3.42% decrease of the associated metabolic intermediates, respectively. However, the NADP(+)-to-NADPH ratio was constant for the whole culture duration, a phenomenon explaining the robustness of solvents specific productivities. Therefore, high sodium, which inhibited biomass growth through coordinated metabolic effects, interestingly triggered cell robustness on solvents specific productivity.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».