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
ccCherub发布了新的文献求助10
1秒前
Paddie完成签到 ,获得积分10
3秒前
ahh完成签到 ,获得积分10
3秒前
QS发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Muller发布了新的文献求助50
4秒前
啊哈哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
5秒前
鲤鱼念珍完成签到 ,获得积分10
6秒前
8秒前
董春伟完成签到,获得积分10
8秒前
ln完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
ZES发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
li完成签到 ,获得积分10
13秒前
去燕麦完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
张正完成签到,获得积分10
15秒前
慕青应助土豆采纳,获得10
18秒前
美梦道发布了新的文献求助10
18秒前
点点发布了新的文献求助50
18秒前
dan发布了新的文献求助10
18秒前
孙酸红发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
woy031222发布了新的文献求助100
20秒前
高兴宝贝完成签到 ,获得积分10
20秒前
丘比特应助活力的乐巧采纳,获得10
21秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得30
22秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6430078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246219
关于积分的说明 17536117
捐赠科研通 5486331
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895775
邀请新用户注册赠送积分活动 1872180
关于科研通互助平台的介绍 1711698