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
可靠松鼠完成签到,获得积分10
刚刚
大橙子完成签到,获得积分10
1秒前
raolixiang完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
友好山彤发布了新的文献求助10
2秒前
屠建锋完成签到,获得积分10
2秒前
小分队发布了新的文献求助10
3秒前
Luckqi6688完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
渡边卯卯完成签到,获得积分10
4秒前
思源应助周周采纳,获得10
4秒前
liuz53完成签到,获得积分10
4秒前
共享精神应助HY采纳,获得10
5秒前
小周的读研日常完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
CC完成签到 ,获得积分10
5秒前
demo1发布了新的文献求助10
6秒前
归仔发布了新的文献求助10
6秒前
Zan完成签到,获得积分10
6秒前
PJT-8450完成签到,获得积分10
6秒前
WwwLlllllll完成签到,获得积分10
6秒前
渡边卯卯发布了新的文献求助30
7秒前
彭于晏应助tb_answer采纳,获得10
7秒前
馒头完成签到,获得积分10
7秒前
海千山千关注了科研通微信公众号
8秒前
诚心黑夜发布了新的文献求助10
8秒前
拼搏绿柏完成签到,获得积分10
9秒前
森源海完成签到,获得积分10
9秒前
小分队完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
瑛瑛完成签到,获得积分10
10秒前
cyx完成签到 ,获得积分10
10秒前
天天快乐应助666采纳,获得10
10秒前
能闭嘴吗发布了新的文献求助10
10秒前
砹氪锶完成签到,获得积分10
11秒前
一天八杯水完成签到,获得积分10
11秒前
夜包子123完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
近红外光谱定性分析原理、技术及应用 500
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 6531080
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8323759
关于积分的说明 17821301
捐赠科研通 5632585
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932583
邀请新用户注册赠送积分活动 1909249
关于科研通互助平台的介绍 1768501