Efficient conversion of hemicellulose into high-value product and electric power by enzyme-engineered bacterial consortia

半纤维素 木聚糖 生物量(生态学) 化学 大肠杆菌 生物化学 纤维素 生物 生态学 基因
作者
Bo Liang,Jing Yang,Chen-Fei Meng,Yaru Zhang,Lu Wang,Li Zhang,Jia Liu,Zhen-Chao Li,Serge Cosnier,Aihua Liu,Jianming Yang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 8764-8764 被引量:24
标识
DOI:10.1038/s41467-024-53129-0
摘要

As an abundant agricultural and forestry biomass resource, hemicelluloses are hard to be effectively degraded and utilized by microorganisms due to the constraints of membrane and metabolic regulations. Herein, we report a synthetic extracellular metabolic pathway with hemicellulose-degrading-enzymes controllably displayed on Escherichia coli surface as engineered bacterial consortia members for efficient utilization of xylan, the most abundant component in hemicellulose. Further, we develop a hemicellulose/O2 microbial fuel cell (MFC) configuring of enzyme-engineered bacterial consortia based bioanode and bacterial-displayed laccase based biocathode. The optimized MFC exhibited an open-circuit voltage of 0.71 V and a maximum power density (Pmax) of 174.33 ± 4.56 µW cm-2. Meanwhile, 46.6% (w/w) α-ketoglutarate was produced in this hemicellulose fed-MFC. Besides, the MFC retained over 95% of the Pmax during 6 days' operation. Therefore, this work establishes an effective and sustainable one-pot process for catalyzing renewable biomass into high-value products and electricity in an environmentally-friendly way.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lucas应助晨曦采纳,获得10
1秒前
1秒前
结节完成签到,获得积分10
1秒前
chicy发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.1应助三斤采纳,获得10
3秒前
3秒前
ding应助Youyou采纳,获得10
4秒前
华仔应助程程程哇采纳,获得10
4秒前
小猫疯完成签到 ,获得积分10
5秒前
香蕉觅云应助小土豆采纳,获得10
5秒前
5秒前
molihuakai应助大意的念梦采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
rc7完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
万能图书馆应助jack采纳,获得10
7秒前
南屿完成签到,获得积分10
8秒前
滕祥发布了新的文献求助10
8秒前
霍则风发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
共享精神应助lll采纳,获得10
8秒前
乐乐应助七七采纳,获得10
9秒前
shmily完成签到,获得积分10
9秒前
dqq完成签到 ,获得积分20
10秒前
gu完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
超帅孱完成签到,获得积分10
10秒前
sun孫发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
wangzihao1995应助liao采纳,获得50
11秒前
pxh完成签到,获得积分10
11秒前
123发布了新的文献求助10
11秒前
spmt完成签到,获得积分10
11秒前
轻松戎发布了新的文献求助10
12秒前
huohuo发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
Birth of Twins After Genome Editing for HIV Resistance 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6673395
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8421026
关于积分的说明 18001721
捐赠科研通 5885259
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2978598
邀请新用户注册赠送积分活动 1954459
关于科研通互助平台的介绍 1884519