Acetivibrio thermocellus is an anaerobic, thermophilic bacterium. A. thermocellusm has garnered research interest due to its cellulolytic and ethanologenic abilities, being capable of directly converting a cellulosic substrate into ethanol by consolidated bioprocessing. This makes it useful in converting biomass into a usable energy source. The degradation of the cellulose is carried out in the bacterium by a large extracellular cellulase system called a cellulosome, which contains nearly 20 catalytic subunits.[2] The cellulase system of the bacterium significantly differs from fungal cellulases due to its high activity on crystalline cellulose, being able to completely solubilize crystalline sources of cellulose, such as cotton.[3] However, there are some shortfalls in applying the organism to practical applications due to it having low ethanol yield, at least partially due to branched fermentation pathways that produce acetate, formate, and lactate along with ethanol.[4] There is also evidence of inhibition due to the presence of hydrogen and due to agitation.[5] Some recent research has been directed to optimizing the ethanol-producing metabolic pathway in hopes of creating more efficient biomass conversion.[6]
Acetivibrio thermocellus is an anaerobic, thermophilic bacterium. A. thermocellusm has garnered research interest due to its cellulolytic and ethanologenic abilities, being capable of directly converting a cellulosic substrate into ethanol by consolidated bioprocessing. This makes it useful in converting biomass into a usable energy source. The degradation of the cellulose is carried out in the bacterium by a large extracellular cellulase system called a cellulosome, which contains nearly 20 catalytic subunits. The cellulase system of the bacterium significantly differs from fungal cellulases due to its high activity on crystalline cellulose, being able to completely solubilize crystalline sources of cellulose, such as cotton. However, there are some shortfalls in applying the organism to practical applications due to it having low ethanol yield, at least partially due to branched fermentation pathways that produce acetate, formate, and lactate along with ethanol. There is also evidence of inhibition due to the presence of hydrogen and due to agitation. Some recent research has been directed to optimizing the ethanol-producing metabolic pathway in hopes of creating more efficient biomass conversion.
Clostridium thermocellum es una bacteria termofílica anaeróbica. C. thermocellum ha despertado interés en la investigación debido a sus capacidades celulolíticas y etanógenas, siendo capaz de convertir directamente un sustrato de celulosa en etanol mediante bioprocesamiento consolidado. Esto lo hace útil para convertir la biomasa en una fuente de energía utilizable. La degradación de la celulosa se lleva a cabo en la bacteria por un gran sistema de celulasa extracelular llamado celulosoma, que contiene casi 20 subunidades catalíticas.[2] El sistema de celulasa de la bacteria se diferencia significativamente de las celulasas fúngicas debido a su alta actividad sobre la celulosa cristalina, pudiendo solubilizar completamente las fuentes cristalinas de celulosa, como el algodón.[3] Sin embargo, existen algunas deficiencias en la aplicación del organismo a aplicaciones prácticas debido a que tiene un bajo rendimiento de etanol, al menos parcialmente debido a las vías de fermentación ramificadas que producen acetato, formiato y lactato junto con etanol.[4] También hay evidencia de inhibición debido a la presencia de hidrógeno y debido a la agitación.[5] Algunas investigaciones recientes se han dirigido a optimizar la vía metabólica de producción de etanol con la esperanza de crear una conversión de biomasa más eficiente.[6]
Clostridium thermocellum es una bacteria termofílica anaeróbica. C. thermocellum ha despertado interés en la investigación debido a sus capacidades celulolíticas y etanógenas, siendo capaz de convertir directamente un sustrato de celulosa en etanol mediante bioprocesamiento consolidado. Esto lo hace útil para convertir la biomasa en una fuente de energía utilizable. La degradación de la celulosa se lleva a cabo en la bacteria por un gran sistema de celulasa extracelular llamado celulosoma, que contiene casi 20 subunidades catalíticas. El sistema de celulasa de la bacteria se diferencia significativamente de las celulasas fúngicas debido a su alta actividad sobre la celulosa cristalina, pudiendo solubilizar completamente las fuentes cristalinas de celulosa, como el algodón. Sin embargo, existen algunas deficiencias en la aplicación del organismo a aplicaciones prácticas debido a que tiene un bajo rendimiento de etanol, al menos parcialmente debido a las vías de fermentación ramificadas que producen acetato, formiato y lactato junto con etanol. También hay evidencia de inhibición debido a la presencia de hidrógeno y debido a la agitación. Algunas investigaciones recientes se han dirigido a optimizar la vía metabólica de producción de etanol con la esperanza de crear una conversión de biomasa más eficiente.
Clostridium thermocellum est une bactérie, anaérobie et thermophile, qui suscite un intérêt économique et scientifique pour ses capacités inhabituelles, cellulolytiques et éthanologéniques.
À certaines conditions, Clostridium thermocellum peut convertir directement un substrat cellulosique en éthanol, ce qui peut la rendre utile pour le secteur de la biomasse énergie (conversion de biomasse cellulosique en une source d’énergie utilisable).
La bactérie adhère à la cellulose[1] et la dégrade ; cette dégradation se fait dans la bactérie grâce à un grand système enzymatique de cellulase extracellulaire dit cellulosome, lequel contient près de 20 sous-unités catalytiques[2].
La manière dont cette bactérie dégrade la cellulose diffère considérablement de celle qui est utilisée par les champignons (via des cellulases fongiques) en raison notamment de sa grande activité sur la cellulose cristalline. Ainsi cette bactérie est capable de solubiliser complètement les sources cristallines de cellulose (comme le coton par exemple[3].
Elle n'est pas envisagée industriellement, car son rendement en éthanol est faible, au moins en partie à cause des voies de fermentation ramifiées qui produisent de l'acétate, du formiate et du lactate en plus de l'éthanol[3].
On a aussi des preuves d'inhibition en présence d'hydrogène et d'agitation du milieu [4].
Des chercheurs tentent néanmoins pourvoir génétiquement modifier la bactérie pour optimiser la voie métabolique source d'éthanol, en espérant une conversion de biomasse plus efficace[5], avec quels risques si la bactérie ou ses gènes se dispersent dans l'environnement naturel ?.
Clostridium thermocellum est une bactérie, anaérobie et thermophile, qui suscite un intérêt économique et scientifique pour ses capacités inhabituelles, cellulolytiques et éthanologéniques.
Il Clostridium thermocellum è una specie di batterio appartenente alla famiglia delle Clostridiaceae. Viene chiamato anche microrganismo cellulolitico e vive in diversi habitat, nel suolo ma anche nel sistema digerente di insetti o vermi e nel rumine degli erbivori. Il C. thermocellum ha ottenuto un notevole interesse nella ricerca dal momento che è in grado di idrolizzare direttamente un substrato ricco di cellulosa e sintetizzare etanolo. Questa abilità lo rende utile per convertire la biomassa in una sorgente energetica adoperabile. La degradazione della cellulosa viene attuata dal batterio da una grande complesso di cellulasi extracellulare detto cellulosoma, il quale contiene circa 20 subunità catalitiche.[1]
Il sistema di cellulasi di questo batterio differisce in maniera significativa dalle cellulasi fungine poiché possiede un'attività molto più elevata sulla cellulosa cristallina, a tal punto da riuscire a solubilizzare completamente le sorgenti di cellulosa come il cotone [2]. Tuttavia ci sono alcune problematiche nell'applicazione di questo organismo, infatti ha rese di etanolo alquanto basse causate da metabolismi fermentativi secondari che producono acetato, formiato e lattato in contemporanea con l'etanolo.[3]
Ci sono anche delle evidenze sperimentali che mostrano una qualche inibizione del processo produttivo mediata dalla presenza di idrogeno e influenzata dall'agitazione nel bioreattore.[4] Alcune recenti ricerche mirano a ottimizzare la via metabolica di produzione dell'etanolo nella speranza di creare una conversione della biomassa più efficiente.[5]
Il Clostridium thermocellum è una specie di batterio appartenente alla famiglia delle Clostridiaceae. Viene chiamato anche microrganismo cellulolitico e vive in diversi habitat, nel suolo ma anche nel sistema digerente di insetti o vermi e nel rumine degli erbivori. Il C. thermocellum ha ottenuto un notevole interesse nella ricerca dal momento che è in grado di idrolizzare direttamente un substrato ricco di cellulosa e sintetizzare etanolo. Questa abilità lo rende utile per convertire la biomassa in una sorgente energetica adoperabile. La degradazione della cellulosa viene attuata dal batterio da una grande complesso di cellulasi extracellulare detto cellulosoma, il quale contiene circa 20 subunità catalitiche.
Il sistema di cellulasi di questo batterio differisce in maniera significativa dalle cellulasi fungine poiché possiede un'attività molto più elevata sulla cellulosa cristallina, a tal punto da riuscire a solubilizzare completamente le sorgenti di cellulosa come il cotone . Tuttavia ci sono alcune problematiche nell'applicazione di questo organismo, infatti ha rese di etanolo alquanto basse causate da metabolismi fermentativi secondari che producono acetato, formiato e lattato in contemporanea con l'etanolo.
Ci sono anche delle evidenze sperimentali che mostrano una qualche inibizione del processo produttivo mediata dalla presenza di idrogeno e influenzata dall'agitazione nel bioreattore. Alcune recenti ricerche mirano a ottimizzare la via metabolica di produzione dell'etanolo nella speranza di creare una conversione della biomassa più efficiente.
