แจ้งเอกสารไม่ครบถ้วน, ไม่ตรงกับชื่อเรื่อง หรือมีข้อผิดพลาดเกี่ยวกับเอกสาร ติดต่อที่นี่ ==>
หากไม่มีอีเมลผู้รับให้กรอก thailis-noc@uni.net.th
หากไม่มีอีเมลผู้รับให้กรอก thailis-noc@uni.net.th
Pajareeya Songserm. Two-phase fermentation for itaconic acid production by Aspergillus terreus NRRL1960 and its enzymatic and transcriptomic analyses. Doctoral Degree(Biotechnology). Chulalongkorn University. Office of Academic Resources. : Chulalongkorn University, 2016.
Two-phase fermentation for itaconic acid production by Aspergillus terreus NRRL1960 and its enzymatic and transcriptomic analyses
การหมักสองเฟสสำหรับการผลิตกรดไอทาโคนิคโดย Aspergillus terreus NRRL1960และการวิเคราะห์เอนไซม์กับทรานสคริปโตม
Name: Pajareeya Songserm
keyword:
Itaconic Acid
Abstract:
Typical itaconic acid fermentation usually suffers from low product concentration and yield due to a failure to balance the metabolic flux towards itaconic acid production. In this study, two approaches were employed to better understand the root causes mentioned above and to enhance itaconic acid production. In the first approach, ATP regeneration was manipulated during itaconic acid production by using L-aspartate. The presence of 10 mM L-aspartate in the production medium repressed the pyruvate carboxylase activity. This resulted in the limited malate flux in the cytosol and the large pool of pyruvate in the mitochondria. A. terreus stimulated the conversion of the large pool of cis-aconitate into itaconic acid via the antiporters. Successively, itaconic acid production yield and final concentration were improved from the control by 8.33 % and 60.32 %, respectively. In the second approach, the 2-phase fermentation process was employed. Itaconic acid was first observed when ammonium and phosphate became limited. Contrary to those claimed in 1-phase fermentation, by this technique, low DO level enhanced itaconic acid production because it promoted the correct morphology in the form of mycelial clumps. Also, low DO level initiated the uncouple glycolysis and oxidative phosphorylation, which stimulated substrate level phosphorylation for ATP regeneration. The available pyruvate was then reacted with coenzyme A by pyruvate-formate lyase, resulting in formate and acetyl CoA which induced the metabolite flux to produce itaconic acid.
Abstract:
ในกระบวนการหมักกรดไอทาโคนิค โดยทั่วไปมักประสบปัญหาความเข้มข้นและอัตราผลผลิตต่ำ เนื่องจากไม่สามารถควบคุมสมดุลของฟลักซ์ของสารเมแทบอไลท์ที่เกี่ยวข้องในการผลิตได้ งานวิจัยนี้เสนอแนวทางเพื่ออธิบายกลไกการผลิตกรดไอทาโคนิคและหาสาเหตุของปัญหาดังกล่าวข้างต้น เพื่อนำมาปรับปรุงการผลิตกรดไอทาโคนิคต่อไป โดยแนวทางแรก เน้นการควบคุมการสร้างพลังงาน ATP เพื่อทดแทนในระหว่างกระบวนการผลิตกรดไอทาโคนิคโดยการเติม L-aspartate จากการทดลองพบว่าเมื่อเติม L-aspartate เข้มข้น 10 mM ลงในอาหารเลี้ยงเชื้อในระยะการหมักโดย A. terreus ส่งผลให้แอคติวิตี้ของไพรูเวทคาร์บอกซิเลสลดลง ซึ่งทำให้ฟลักซ์ของมาเลทในไซโทซอลลดลง ก่อให้เกิดการเคลื่อนที่ของไพรูเวทฟลักซ์กลับเข้าในไมโทคอนเดรีย ก่อให้เกิดการเพิ่มฟลักซ์ของซิส-อะโคนิเททซึ่งเป็นสารตัวกลางในการผลิตกรดไอทาโคนิคผ่านทางแอนติพอร์เทอร์ ท้ายที่สุดส่งผลให้อัตราผลผลิตต่อกลูโคสและความเข้มข้นสุดท้ายของกรดไอทาโคนิคเพิ่มขึ้นเป็น 8.33% และ 60.32% ตามลำดับ ในแนวทางที่สอง ได้ประยุกต์ใช้กระบวนการหมักแบบ 2 เฟส โดยพบว่ากรดไอทาโคนิคจะถูกสังเคราะห์ขึ้นเมื่อปริมาณแอมโมเนียมและฟอสเฟตถูกจำกัด นอกจากนี้แล้วยังพบว่า ในกระบวนการหมักแบบ 2 เฟสไม่ต้องการปริมาณออกซิเจนสูงซึ่งแตกต่างจากในกระบวนการหมักเดิมแบบ 1 เฟส ทั้งนี้พบว่า เมื่อค่าการละลายของออกซิเจนในน้ำหมักถูกควบคุมไว้ที่ระดับต่ำ จะส่งผลให้ราเจริญเติบโตอยู่ในลักษณะสัณฐานในรูปของ mycelia clump ที่เอื้อต่อการผลิตกรดไอทาโคนิค นอกจากนี้พบว่าค่าการละลายของออกซิเจนที่ต่ำยังทำให้กระบวนการสับสเตรทเลเวทฟอสฟอริเลชั่นถูกกระตุ้นเพื่อใช้ในการสร้างพลังงาน ATP ทดแทน เนื่องจากกระบวนการไกลโคไลซิสและกระบวนการออกซิเดทีฟฟอสฟอริเลชั่นไม่สามารถทำงานร่วมกันได้เมื่อปริมาณออกซิเจนมีไม่เพียงพอ ซึ่งในสภาวะดังกล่าวทำให้ไพรูเวททำปฏิกริยากับโคเอนไซม์เอโดยไพรูเวทฟอร์เมทไลเอส เกิดเป็นฟอร์เมทและอะซิทิลโคเอซึ่งไปกระตุ้นฟลักซ์ของเมแทบอไลท์ในวิถีเมแทบอลิซึมเพื่อสังเคราะห์เป็นกรดไอทาโคนิค
Chulalongkorn University. Office of Academic Resources
Address:
BANGKOK
Email:
cuir@car.chula.ac.th
Name: Nuttha Thongchul
Role:
advisor
Name: Aphichart Karnchanatat
Role:
advisor
Name: Shang-Tian Yang
Role:
advisor
Created:
2016
Modified:
2020-07-16
Issued:
2020-07-16
วิทยานิพนธ์/Thesis
application/pdf
URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/60924
eng
DegreeName: Doctor of Philosophy
Level: Doctoral Degree
Descipline: Biotechnology
Grantor: Chulalongkorn University
©copyrights Chulalongkorn University
RightsAccess:
ใช้เวลา
0.023146 วินาที
Pajareeya Songserm
| Title | Contributor | Type |
|---|---|---|
| Purification and characterization of laccase from white rot fungus WR77 and its applcation in decoloriztion of syntherization of synthetic dyes
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย Pajareeya Songserm | Prakitsin Sihanonth Apichart Karnchanatat | วิทยานิพนธ์/Thesis |
| Two-phase fermentation for itaconic acid production by Aspergillus terreus NRRL1960 and its enzymatic and transcriptomic analyses
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย Pajareeya Songserm | Nuttha Thongchul Aphichart Karnchanatat Shang-Tian Yang | วิทยานิพนธ์/Thesis |
Nuttha Thongchul
Aphichart Karnchanatat
Shang-Tian Yang
| Title | Creator | Type and Date Create |
|---|---|---|
| Two-phase fermentation for itaconic acid production by Aspergillus terreus NRRL1960 and its enzymatic and transcriptomic analyses
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย Nuttha Thongchul;Aphichart Karnchanatat;Shang-Tian Yang | Pajareeya Songserm | วิทยานิพนธ์/Thesis |