PHA is also found in archaea but to

PHA is also found in archaea but to date however, its discovery has been limited to haloarchaeal
species, specifically the genera Haloferax, Halalkalicoccus, Haloarcula, Halobacterium, Halobiforma,
Halococcus, Halopiger, Haloquadratum, Halorhabdus, Halorubrum, Halostagnicola, Haloterrigena,
Natrialba, Natrinema, Natronobacterium, Natronococcus, Natronomonas, and Natronorubrum [95].
Haloarchaea are the extremely halophilic members of the archaea domain, which require high salt
concentrations for normal enzyme activity, growing at saturation conditions of up to 6 M NaCl [113].
Haloarchaea have been reported to synthesize PHA from glucose, volatile fatty acids and more
complex carbon sources such as starch, whey hydrolysate, vinasse and crude glycerol from biodiesel
production [92–95]. The type of PHA synthesized appeared to be exclusively scl-PHA homopolymer
containing either 3HB or 3HV monomers, and/or scl-PHA heteropolymer containing both 3HB and
3HV monomers [42,95]. Many PHA-producing haloarchaeal cultures are currently available from
culture collections but most of them produce PHA at low cellular contents between 0.8 to 22.9 %CDM
(Table 2) [95].
At present, the best PHA producer is Haloferax mediterranei (DSM 1411), which requires 2 to 5 M
NaCl for growth and can accumulate high PHA levels between 50 and 76 %CDM [92–94].
H. mediterranei (DSM 1411) could be an attractive candidate for PHA production as the hypersaline
conditions, required for its growth and PHA cultivation, meant that that very few contaminating
organisms can survive thereby reducing the sterility requirements and its associated cost (i.e., process
piping, instrumentation and insulation, electricity for steam generation, etc.) [92]. However, when
compared to moderately halophilic bacteria such as H. boliviensis LC1 (DSM 15516), the extreme
salinity required by haloarchaea can be a bane to PHA production as the high salt concentration incur
higher chemical cost and accelerates the corrosion of stainless steel fermentors [66]. Nevertheless,
haloarchaea are advantageous over halophilic bacteria in the ease of PHA recovery. PHA recovery
from halophilic bacteria typically requires the use of chemical, enzymatic or mechanical method for
cell wall disruption to release intracellular PHA granules, and these methods could account for up to
50% or more of the overall PHA production cost [114]. Extraction solvents such as chloroform and
acetone also posed potential environmental hazards if their utilization and disposal are mismanaged.
Polymers 2014, 6 721
Conversely, haloarchaea undergo cell lysis in distilled water and release PHA granules that can be
recovered by low speed centrifugation [42]. This makes PHA recovery from haloarchaea a relatively
easy, less chemical- and energy-intensive process, which translates into lower extraction cost, and has
lower ecological footprint.
3.4. Formulation of Defined Co-Cultures Using Deposited Microbial Strains
It has been estimated that at least 30% or more of PHA cost is attributed to carbon, nutrients and
aeration cost [115]. This has prompted intensive research to diversify PHA production from cheaper
carbon sources and waste carbon as a means to lower PHA cost [45]. Using waste resources for PHA
production is particularly challenging as wastestream is often a complicated mixture of carbon
substrates, some of which cannot be assimilated for PHA production or are inhibitory to a single
microbial culture. Defined co-culture on the other hand, is a culture involving two or more microbes,
and has been successfully applied to bioconvert more complex carbon feed into PHA [86,116]. The
commercial availability of culture collection microbes enables the rapid formulation of defined
co-culture using deposited microbial strains in accordance to the characteristics of the carbon
feedstock for PHA production.
Co-culturing of microbial strains, with different carbon utilization, enables the synergistic
bioconversion of carbon substrate mixture into PHA. This was exemplified in the bioconversion of
synthetic plastic pyrolysis oil, containing toxic compounds BTEX and styrene, into PHA by a
co-culture system consisting of three P. putida strains (i.e., strains F1, mt-2 and CA-3) [86]. On their own,
P. putida F1 (DSM 6899) could metabolize BTE to form mcl-PHA while P. putida mt-2 (NCIMB 10432)
and P. putida CA-3 (NCIMB 41162) could do so with TX and styrene, respectively. Monoculture
cultivations using single assimilable monoaromatic substrate led to bacterial growth of between
0.3 and 0.8 g L−1 and cellular PHA yields of between 0.048 and 0.26 g L−1 while no bacterial growth
was observed for non-assimilable monoaromatic substrate. As a co-culture growing on BTEX and
styrene mixture however, higher biomass yield (1 g L−1) was attained and overall PHA yield (0.25 g L−1)
was equivalent to that observed in the best-performing monoculture. This suggests that under
co-culture conditions, the cooperative metabolism amongst bact

Kết quả (Việt) 1:

PHA cũng được tìm thấy ở vi khuẩn cổ, nhưng đến nay Tuy nhiên, phát hiện ra nó đã được giới hạn haloarchaealloài, đặc biệt là các chi Haloferax, Halalkalicoccus, Haloarcula, Halobacterium, Halobiforma,Halococcus, Halopiger, Haloquadra, Halorhabdus, Halorubrum, Halostagnicola, Haloterrigena,Natrialba, Natrinema, Natronobacterium, Natronococcus, Natronomonas và Natronorubrum [95].Halobacteria là thành viên vô cùng chuỗi của vi khuẩn cổ, đòi hỏi cao muốinồng độ cho hoạt động bình thường các men tiêu hóa, phát triển ở điều kiện độ bão hòa của lên đến 6 M NaCl [113].Halobacteria đã được báo cáo để tổng hợp các PHA từ glucose, axit béo dễ bay hơi và nhiều hơn nữaCác nguồn carbon phức tạp như tinh bột, whey hydrolysate, vinasse và thô glycerol từ dầu diesel sinh họcsản xuất [92 – 95]. Loại PHA tổng hợp xuất hiện để là độc quyền scl-PHA homopolymercó chứa monome 3HB hoặc 3HV, và/hoặc scl-PHA heteropolymer có chứa cả hai 3HB vàMonome 3HV [42,95]. Nhiều PHA sản xuất haloarchaeal nền văn hóa có hiện có sẵn từCác bộ sưu tập văn hóa nhưng hầu hết trong số họ sản xuất PHA thấp di động nội dung từ 0,8 đến 22,9% CDM(Bảng 2) [95].Hiện nay, các nhà sản xuất PHA tốt nhất là Haloferax mediterranei (DSM 1411), yêu cầu 2-5 MNaCl cho sự phát triển và có thể tích lũy mức PHA cao 50 đến 76% CDM [92-94].H. mediterranei (DSM 1411) có thể là một ứng cử viên hấp dẫn cho PHA sản xuất là hypersalineđiều kiện cần thiết cho sự phát triển và trồng trọt PHA, có nghĩa là những gì đó rất ít ô nhiễmsinh vật có thể sống sót do đó làm giảm các yêu cầu vô sinh và chi phí liên quan (tức là, quá trìnhđường ống, thiết bị và vật liệu cách nhiệt, điện thế hệ hơi, vv) [92]. Tuy nhiên, khiso với vi khuẩn chuỗi vừa phải như H. boliviensis LC1 (DSM 15516), cùng cựcđộ mặn theo yêu cầu của Halobacteria có thể là bane để sản xuất PHA như nồng độ muối cao phải chịuhóa chất cao hơn chi phí và tăng tốc sự ăn mòn của thép không gỉ fermentors [66]. Tuy nhiên,Halobacteria có thuận lợi hơn các vi khuẩn chuỗi dễ PHA phục hồi. PHA phục hồitừ chuỗi các vi khuẩn thường đòi hỏi việc sử dụng các phương pháp hóa học, enzym hoặc cơ khísự phá vỡ vách tế bào để phát hành nội bào PHA hạt, và các phương pháp này có thể tài khoản cho đến50% hoặc nhiều hơn chi phí sản xuất PHA chung [114]. Chiết xuất dung môi như cloroform vàAcetone cũng đặt ra mối nguy hiểm môi trường tiềm năng, nếu sử dụng và xử lý của họ kém.Polyme 2014, 6 721Ngược lại, Halobacteria trải qua di động lysis trong nước cất và PHA hạt có thể phát hànhphục hồi bằng tốc độ thấp số [42]. Điều này làm cho PHA phục hồi từ Halobacteria một tương đốidễ dàng, ít hóa chất và năng lượng chuyên sâu quá trình, mà sẽ chuyển sang chi phí khai thác thấp hơn, và cóthấp hơn các dấu chân sinh thái.3.4. công thức xác định nền văn hóa đồng bằng cách sử dụng gửi các chủng vi sinh vậtNó đã được ước tính rằng ít nhất 30% hoặc nhiều hơn chi phí PHA được cho là do các-bon, chất dinh dưỡng vàthoáng các chi phí [115]. Điều này đã nhắc nhở các nghiên cứu chuyên sâu để đa dạng hóa sản xuất PHA từ rẻ hơnnguồn cacbon và các chất thải carbon như một phương tiện để hạ thấp chi phí PHA [45]. Sử dụng lãng phí tài nguyên cho PHAsản xuất là đặc biệt khó khăn như wastestream thường là một hỗn hợp phức tạp của cacbonchất nền, một số trong đó không thể đồng hóa sản xuất PHA hoặc ức chế đĩa đơnvăn hóa của vi khuẩn. Văn hóa đồng được xác định trên mặt khác, là một nền văn hóa liên quan đến hai hoặc nhiều hơn vi khuẩn,và đã được áp dụng thành công để bioconvert phức tạp hơn cacbon vào PHA [86,116]. Cácthương mại sẵn có của các nền văn hóa bộ sưu tập vi khuẩn cho phép xây dựng nhanh chóng các định nghĩavăn hóa đồng bằng cách sử dụng gửi các chủng vi khuẩn phù hợp với đặc điểm của các-bonnguyên liệu cho sản xuất PHA.Co-nuôi giống vi khuẩn, có sử dụng carbon khác nhau, cho phép các hiệp đồngCNSH carbon bề mặt hỗn hợp vào PHA. Điều này exemplified trong CNSH củanhiệt phân bằng nhựa tổng hợp dầu, độc hại có chứa hợp chất BTEX và styrene, vào PHA bằng mộthợp tác văn hóa hệ thống gồm ba P. putida chủng (tức là giống F1, mt-2 và CA-3) [86]. Ngày của riêng mình,P. putida F1 (DSM 6899) có thể chuyển hóa BTE để tạo thành mcl-PHA trong khi P. putida mt-2 (NCIMB 10432)và P. putida CA-3 (NCIMB 41162) có thể làm như vậy với TX và styrene, tương ứng. Canhcanh bằng cách sử dụng duy nhất assimilable monoaromatic chất nền dẫn đến tăng trưởng vi khuẩn trong khoảng0,3 và cách 0.8 g L−1 và di động PHA sản lượng giữa 0,048 và 0,26 g L−1 trong khi không có vi khuẩn phát triểnđược quan sát cho các bề mặt không assimilable monoaromatic. Như là một nền văn hóa đồng ngày càng tăng về BTEX vàStyrene hỗn hợp Tuy nhiên, sản lượng sinh khối cao (1 g L−1) đã đạt được và tổng thể các sản lượng PHA (0.25 g L−1)là tương đương với quan sát thấy trong canh trình diễn tốt nhất. Điều này cho thấy rằng dướiđiều kiện hợp tác văn hóa, sự trao đổi chất hợp tác giữa bact

Kết quả (Việt) 2:

PHA cũng được tìm thấy trong vi khuẩn cổ nhưng cho đến nay tuy nhiên, phát hiện ra nó đã được giới hạn haloarchaeal
loài, đặc biệt là chi Haloferax, Halalkalicoccus, Haloarcula, Halobacterium, Halobiforma,
Halococcus, Halopiger, Haloquadratum, Halorhabdus, Halorubrum, Halostagnicola, Haloterrigena,
Natrialba, Natrinema , Natronobacterium, Natronococcus, Natronomonas, và Natronorubrum [95].
Haloarchaea là những thành viên rất ưa mặn của miền vi khuẩn cổ, đòi hỏi nhiều muối
nồng độ cho hoạt động của enzyme bình thường, phát triển ở điều kiện bão hòa lên đến 6 M NaCl [113].
Haloarchaea có được báo cáo để tổng hợp PHA từ glucose, axit béo dễ bay hơi và nhiều hơn nữa
các nguồn carbon phức tạp như tinh bột, whey thủy phân, vinasse và glyxerin thô từ dầu diesel sinh học
sản xuất [92-95]. Các loại PHA tổng hợp xuất hiện để được độc quyền homopolymer SCL-PHA
chứa hoặc 3HB hoặc 3HV monome, và / hoặc SCL-PHA heteropolymer chứa cả 3HB và
3HV monome [42,95]. Nhiều nền văn hóa haloarchaeal PHA-sản xuất hiện đang có sẵn từ
các bộ sưu tập văn hóa, nhưng hầu hết trong số họ sản xuất PHA tại nội dung di động thấp giữa 0,8-22,9% CDM
(Bảng 2) [95].
Hiện nay, các nhà sản xuất PHA tốt nhất là Haloferax mediterranei (DSM 1411) , đòi hỏi 2-5 M
NaCl cho sự tăng trưởng và có thể tích lũy mức PHA cao từ 50 đến 76% CDM [92-94].
H. mediterranei (DSM 1411) có thể là một ứng cử viên hấp dẫn cho sản xuất PHA như hypersaline
điều kiện, yêu cầu để trồng tăng trưởng và PHA của nó, có nghĩa là có rất ít ô nhiễm
sinh vật có thể tồn tại do đó làm giảm các yêu cầu vô trùng và chi phí liên quan (ví dụ, quá trình
đường ống, thiết bị và vật liệu cách nhiệt, điện để tạo ra hơi, vv) [92]. Tuy nhiên, khi
so sánh với vi khuẩn ưa mặn vừa phải như H. boliviensis LC1 (DSM 15.516), cực
độ mặn theo yêu cầu của haloarchaea có thể là một tai họa cho sản xuất PHA như nồng độ muối cao phải chịu
chi phí hóa chất cao hơn và tăng tốc độ ăn mòn của fermentors thép không gỉ [ 66]. Tuy nhiên,
haloarchaea được thuận lợi hơn vi khuẩn ưa mặn ở dễ phục hồi PHA. Phục hồi PHA
từ vi khuẩn ưa mặn thường đòi hỏi việc sử dụng các hóa chất, enzyme hoặc các phương pháp cơ học để
phá vỡ thành tế bào để giải phóng hạt PHA nội bào, và các phương pháp này có thể chiếm đến
50% hoặc nhiều hơn các chi phí sản xuất PHA tổng thể [114]. Chiết xuất dung môi như chloroform và
acetone cũng gây ra mối nguy hiểm môi trường tiềm năng, nếu sử dụng và xử lý của họ đang quản lý yếu kém.
Polyme năm 2014, 6 721
Ngược lại, haloarchaea trải qua ly giải tế bào trong nước cất và phát hành hạt PHA có thể được
phục hồi bằng tốc độ ly tâm thấp [42]. Điều này làm cho phục hồi PHA từ haloarchaea một tương đối
quá trình dễ dàng, ít hóa chất và năng lượng, mà chuyển thành chi phí khai thác thấp hơn, và có
dấu chân sinh thái thấp hơn.
3.4. Lập Defined Co-Văn hóa Sử dụng lưu chiểu vi khuẩn chủng
Nó đã được ước tính ít nhất 30% hoặc nhiều hơn các chi phí PHA là do carbon, chất dinh dưỡng và
chi phí sục khí [115]. Điều này đã thúc đẩy các nghiên cứu chuyên sâu để đa dạng hóa sản xuất PHA từ rẻ hơn
các nguồn carbon và carbon thải như một phương tiện để hạ thấp chi phí PHA [45]. Sử dụng lãng phí tài nguyên cho PHA
sản xuất đặc biệt khó khăn như wastestream thường là một hỗn hợp phức tạp của carbon
chất, một số trong đó không thể tiêu hóa cho sản xuất PHA hoặc ức chế một đơn
văn hóa của vi sinh vật. Defined đồng văn hóa, mặt khác, là một nền văn hóa liên quan đến hai hoặc nhiều vi khuẩn,
và đã được áp dụng thành công để bioconvert thức ăn carbon phức tạp hơn vào PHA [86.116]. Các
dụng thương mại của các vi khuẩn sưu tập văn hóa cho phép xây dựng nhanh chóng của định nghĩa
đồng văn hóa sử dụng các chủng vi khuẩn lắng đọng phù hợp với các đặc tính của carbon
nguyên liệu cho sản xuất PHA.
Co nuôi cấy của các chủng vi sinh vật, với việc sử dụng carbon khác nhau, cho phép các hiệp đồng
bioconversion của carbon chất hỗn hợp vào PHA. Điều này đã được minh chứng trong bioconversion của
dầu nhiệt phân nhựa tổng hợp, có các hợp chất độc hại BTEX và styrene, thành PHA bởi một
hệ thống nuôi cấy kết hợp bao gồm ba chủng P. putida (tức là, chủng F1, mt-2 và CA-3) [86 ]. Ngày của riêng mình,
P. putida F1 (DSM 6899) ​​có thể chuyển hóa BTE để tạo thành MCL-PHA trong khi P. putida mt-2 (NCIMB 10432)
và P. putida CA-3 (NCIMB 41.162) có thể làm như vậy với TX và styrene, tương ứng. Độc canh
canh tác sử dụng đơn chất nền monoaromatic đồng hóa dẫn đến sự tăng trưởng của vi khuẩn giữa
0,3 và 0,8 g L-1 và sản lượng PHA di động từ 0,048 và 0,26 g L-1, trong khi không có tăng trưởng của vi khuẩn
đã được quan sát cho chất nền monoaromatic không thể đồng hóa. Là một đồng văn hóa ngày càng tăng trên BTEX và
hỗn hợp styrene Tuy nhiên, năng suất cao hơn sinh khối (1 g L-1) đã đạt được và năng suất tổng thể PHA (0,25 g L-1)
tương đương với những gì quan sát trong độc canh hoạt động tốt nhất. Điều này cho thấy rằng trong
nuôi cấy kết hợp điều kiện, sự trao đổi chất hợp tác giữa bact