Rapid Enrichment of <i>Cupriavidus necator</i> in Mixed Microbial Cultures Using Autotrophic Growth: Mixed Microbial Cultures for Biodegradable Polymer Production Using CO <sub>2</sub> and Organic Wastes
Notice bibliographique
Résumé
Polyhydroxyalkanoate (PHA) is a biodegradable polymer that can replace petroleum-based plastics. Cupriavidus necator has been extensively utilized in industrial PHA production because the bacterium can grow and accumulate high amounts of PHA in their cells under heterotrophic and/or autotrophic growth conditions. Microbial PHA production using mixed cultures reduces the high PHA production costs and allows for the utilization of waste organics as carbon sources. However, C. necator cultivation in mixed microbial cultures has not been investigated before. In this work, we developed innovative methods for rapid and selective enrichment of C. necator in mixed cultures, utilizing the unique metabolic characteristics of C. necator (i.e., the ability to grow heterotrophically and/or autotrophically). Three enrichment methods were proposed: autotrophic-only, alternating autotrophic–heterotrophic, and heterotrophic-only cycles. These methods were examined with two wastewater sources as initial mixed mixtures. In the autotrophic-only method, the fraction of C. necator exceeded 92% of the total microbial population in only 60 h, whereas the alternating autotrophic–heterotrophic cycles showed >81.3% selection of C. necator. However, the heterotrophic-only method resulted in practically no enrichment of C. necator after five repeated feast–famine cycles. When tested for PHA accumulation, enriched cultures using the autotrophic and alternating cycles accumulated significant amounts of PHA, confirming the selective and rapid enrichment of C. necator over other microorganisms. Based on the experimental results, the autotrophic-based enrichment is a potential approach for the cost-effective cultivation of C. necator, which can reduce PHA production costs.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 ».