Efficient 1,3-Propanediol production from lignocellulosic hydrolysate via g-C3N4-L. Reuteri lighting-driven biohybrid system
Notice bibliographique
Résumé
• A g-C 3 N 4 / L. reuteri biohybrid was developed for solar-driven 1,3-propanediol synthesis. • Photocatalytic coupling enhanced 1,3-propanediol yield by 66% compared to dark fermentation. • Electron transfer at bio-interface elevated intracellular NADH/NAD + and ATP. • The biohybrid effectively utilized glycerol-pretreated lignocellulosic biomass hydrolysates. A light-responsive biohybrid system was constructed by coupling graphitic carbon nitride (g-C 3 N 4 ) with Lactobacillus reuteri to enhance 1,3-propanediol (1,3-PDO) biosynthesis. Under simulated sunlight, the g-C 3 N 4 / L. reuteri biohybrid system achieved a 1,3-PDO titer of 11.3 g/L within 48 h in synthesis medium, representing a 66 % increase compared to dark controls (6.8 g/L). Characterization results confirmed strong interfacial coupling and efficient electron transfer between the photocatalyst and microbial cells. Notably, the light-driven biohybrid system increased the intracellular NADH/NAD + ratio and ATP levels by 98.3 % and 378.5 %, respectively, highlighting its ability to regulate redox balance and promote energy metabolism. Furthermore, the hybrid system was further applied using enzymatic hydrolysate of glycerol-pretreated hemp straw as the sole carbon source, replacing the synthesis medium. Impressively, the illuminated biohybrid system still achieved a 1,3-PDO titer of 9.6 g/L, significantly outperforming the non-illuminated control (5.9 g/L). Overall, this study demonstrates the feasibility of using g-C 3 N 4 -assisted biohybrid systems to enhance microbial bioconversion, especially with enzymatic lignocellulosic hydrolysates, offering a sustainable route for value-added chemical production by integrating biomass and solar energy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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.
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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 ».