A sustainable strategy for biosynthesis of bacterial cellulose using a microbial symbiotic culture from hemp (Cannabis sativa L.) waste hydrolysate
Notice bibliographique
Résumé
Bacterial cellulose (BC) is a bio-macromolecular material with outstanding properties, making it highly promising for diverse applications. The bioconversion of lignocellulosic biomass into BC is crucial for advancing sustainable economic and societal development. Here, industrial hemp waste (HW) was used for BC production, facilitated by a symbiotic community of bacteria and yeast (SCOBY) derived from Kombucha. At the same time, liquid hot water (LHW) pretreatment was employed to optimize the valorization of industrial HW, achieving a maximum glucose yield of 39.7 g/L and cellulose conversion of 71.2 % following enzymatic hydrolysis. The resulting hydrolysate was directly used for BC production without detoxification. Compared with the conventional BC producer Komagataeibacter hansenii , SCOBY showed superior tolerance to inhibitors, yielding 6.1 g/L of dried BC. Furthermore, the characterization results revealed that the SCOBY-derived BC exhibited excellent surface porosity, swelling and water holding capacity, indicating its potential for biomedical applications. Taxonomic analysis identified the yeast genus Brettanomyces and the bacterial genus Komagataeibacter as the most abundant taxa in the SCOBY grown in HW hydrolysate. Notably, introducing B. bruxellensis from SCOBY into co-culture with K. hansenii effectively mitigated the inhibitory effects of HW hydrolysate and improved BC production. This study proposes a sustainable strategy for BC production and provides insights into the mechanisms by which the SCOBY consortium tolerates inhibitors during the utilization of lignocellulosic biomass hydrolysate. • Industrial hemp waste was investigated as feedstock for BC production. • SCOBY demonstrated excellent tolerance to the inhibitors present in hydrolysate. • The highest yield of dried cellulose film reached up to 4.4 g/100 g raw hemp waste. • The SCOBY-derived BC shows promising properties for biomedical applications. • Brettanomyces and Komagataeibacter spp. effectively formed biofilms in hydrolysate.
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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 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».