Bacterial Transformation of Aromatic Monomers in Softwood Black Liquor
Notice bibliographique
Résumé
The valorization of lignin, a major component of plant-derived biomass, is essential to sustainable biorefining. We identified the major monoaromatic compounds present in black liquor, a lignin-rich stream generated in the kraft pulping process, and investigated their bacterial transformation. Among tested solvents, acetone extracted the greatest amount of monoaromatic compounds from softwood black liquor, with guaiacol, vanillin, and acetovanillone, in an approximately 4:3:2 ratio, constituting ~90% of the total extracted monoaromatic content. 4-Ethanol guaiacol, vanillate, and 4-propanol guaiacol were also present. Bacterial strains that grew on minimal media supplemented with the BL extracts at 1mM total aromatic compounds included Pseudomonas putida KT2442, Sphingobium sp. SYK-6, and Rhodococcus rhodochrous EP4. By contrast, the extracts inhibited the growth of Rhodococcus jostii RHA1 and Rhodococcus opacus PD630, strains extensively studied for lignin valorization. Of the strains that grew on the extracts, only R. rhodochrous GD01 and GD02, isolated for their ability to grow on acetovanillone, depleted the major extracted monoaromatics. Genomic analyses revealed that EP4, GD01, and GD02 share an average nucleotide identity (ANI) of 98% and that GD01 and GD02 harbor a predicted three-component carboxylase not present in EP4. A representative carboxylase gene was upregulated ~100-fold during growth of GD02 on a mixture of the BL monoaromatics, consistent with the involvement of the enzyme in acetovanillone catabolism. More generally, quantitative RT-PCR indicated that GD02 catabolizes the BL compounds in a convergent manner via the β-ketoadipate pathway. Overall, these studies help define the catabolic capabilities of potential biocatalytic strains, describe new isolates able to catabolize the major monoaromatic components of BL, including acetovanillone, and facilitate the design of biocatalysts to valorize under-utilized components of industrial lignin streams.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».