Characterization of Succinate Producing Bacteria

Abstract: Målet med detta projekt var att studera två sorters bakterier, Actinobacillus succinogenes och Basfia succiniciproducens, och deras produktion av bärnstenssyra. Bärnstenssyra är en dikarboxylsyra som även är en metabolit i citronsyracykeln. Den kan användas som surhetsreglerare i mat, för att producera andra bulk-kemikalier och för att producera bio-plaster. De två bakteriearter som undersöktes i detta arbete behöver koldioxid för att kunna producera bärnstenssyra. Det har rapporterats om 100 % minskning i utsläpp av växthusgaser för den biologiska produktionen jämfört med bärnstenssyra producerad från fossila källor. Eftersom uppreningsprocessen är kostsam är det viktigt att nå höga koncentrationer av bärnstenssyra. Vanliga metoder för upprening är utfällning, extraktion, elektrodialys och kristallisation. Odlingar har genomförts i skakflaskor, men även som satsvis och kontinuerliga odlingar i fermentorer för att utvärdera effekten av kolkälla, jästextrakt och kvävekälla på utbyte och produktivitet. Vad gäller kolkällan så har fokus varit på xylos, ett socker med fem kol. Xylos finns i avloppsströmmar från vissa pappersmassabruk vilket gör att det är ett billigare råmaterial jämfört med glukos, som i nuläget används i den industriella produktionen. Xylos har även fördelen att vara en kolkälla som inte används till mat. Ett delmål med experimenten var att genomföra en chemostat odling utan bildning av biofilm, vilket ger möjlighet för en ordentlig karakterisering. Chemostatodlingen genomfördes med 10 g/l xylos och 3.5 g/l jästextrakt och ingen biofilm bildades. Utbytet av bärnstenssyra var 0.56 g/g och produktiviteten var 0.50 0.50 g/l∙h. Anledningen till att odlingen blev framgångsrik var troligen att förhållande mellan kolkällan och jästextraktet var passande. Odlingar med xylos som kolkälla visar på lovande resultat. Dock måste produktiviteten ökas och även något högre utbyten är möjligt att nå. Ett sätt att förbättra dessa kan vara genom att deletera reaktionsvägar för biprodukter.