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
1秒前
dzy1317发布了新的文献求助10
3秒前
kavins凯旋发布了新的文献求助10
3秒前
尺素寸心发布了新的文献求助10
4秒前
kururu发布了新的文献求助10
4秒前
个性尔槐发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
尺素寸心完成签到,获得积分10
8秒前
小吉利发布了新的文献求助10
10秒前
英姑应助xiao99采纳,获得10
10秒前
10秒前
李爱国应助小徐爱喝奶采纳,获得10
11秒前
13秒前
14秒前
打打应助虞雪儿儿采纳,获得10
14秒前
你还完成签到,获得积分10
14秒前
醒醒发布了新的文献求助10
14秒前
17秒前
17秒前
777发布了新的文献求助10
17秒前
远_09完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
俭朴代芙完成签到,获得积分20
21秒前
21秒前
22秒前
emmm发布了新的文献求助10
22秒前
xiao99发布了新的文献求助10
23秒前
dzy1317完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI6.3应助唐多令采纳,获得10
23秒前
123发布了新的文献求助10
23秒前
lilivite完成签到,获得积分0
24秒前
24秒前
ad完成签到,获得积分10
25秒前
777完成签到,获得积分20
25秒前
25秒前
27秒前
27秒前
苏苏828完成签到,获得积分10
28秒前
CYRUS应助aaaaa888888888采纳,获得10
28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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
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 6357928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8172412
关于积分的说明 17208129
捐赠科研通 5413332
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865051
邀请新用户注册赠送积分活动 1842569
关于科研通互助平台的介绍 1690663