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溶媒生成は、クロストリジウム属による溶媒（通常はアセトンとブタノール）の生化学的生成である。[1]これはABE発酵の第二段階である。[2]
プロセス
溶媒生成クロストリジウム属菌は、酸生成相と溶媒生成相からなる二相性代謝を行う。酸生成の間、これらの細菌はいくつかの炭素源を有機酸、一般的には酪酸と酢酸に変換することができる。[2] 酸が蓄積するにつれて、細胞は有機酸を溶媒に同化し始める。溶媒生成クロストリジウム属菌のモデルであるクロストリジウム・アセトブチリカムでは、低 pH と高非イソシアネート酪酸の組み合わせ（「pH 酸効果」と呼ばれる）が、酸生成から溶媒生成への代謝シフトを引き起こす。[3]
製品
アセトン、ブタノール、エタノールは、溶媒生成の最も一般的な生成物です。Clostridium beijerinckii、Clostridium puniceum、Clostridium roseumなどの一部の種は、アセトンをさらに還元してイソプロパノールにすることができます。いくつかの種は、さまざまな培養条件下で追加の溶媒を生成できます。たとえば、グリセロール発酵により、いくつかの種で1,3-プロパンジオールが生成されます。アセトインはいくつかの種によって生成され、 Clostridium beijerinckiiによってさらに2,3-ブタンジオールに還元されます。[4]
溶剤生成物質のリストクロストリジウム
- クロストリジウム・アセトブチリカム
- クロストリジウム・アウランチブチリカム
- クロストリジウム・ベイジェリンキ
- クロストリジウム・ブチリカム
- クロストリジウム・カダベリス
- クロストリジウム・カルボキシディボランス
- クロストリジウム・チャウヴォエイ
- クロストリジウム・フェルシネウム
- クロストリジウム・パストゥリアヌム
- クロストリジウム・プニセウム
- クロストリジウム・ロゼウム
- クロストリジウム・サッカロブチリカム
- クロストリジウム・サッカロペルブチルアセトニカム
- クロストリジウム・テタノモルファム
- クロストリジウム・サーモサッカロリチカム
- クロストリジウム・チロブチリカム
参考文献
- ^ ピーター・デュレ『クロストリジウムのシステム生物学』 2014年
- ^ ab Jones and Woods、「アセトン-ブタノール発酵の再考」、Microbiological Reviews (1986)、https://mmbr.asm.org/content/mmbr/50/4/484.full.pdf
- ^ Hüsemann et al, Clostridium acetobutylicum発酵におけるカルボン酸とプロトン濃度に関連した溶媒生成, Biotechnol. Bioeng., 32 (1988)
- ^ Poehlein et al、比較ゲノム解析による微生物溶媒形成の再検討、バイオ燃料のためのバイオテクノロジー (2017)、https://doi.org/10.1186/s13068-017-0742-z