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
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) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».