دانلود ترجمه مقاله کارایی تولید پلی لاکتیک اسید توسط سوخت و ساز اشرشیا کلی – مجله الزویر

• بخشی از ترجمه:

چکیده
اسید پلی لاکتیک یکی از پلیمرهای زیست تخریب پذیر است که در یک فرایند دومرحله ای پیچیده تولید می شود، که ابتدا حلقه لاکتیک پلیمریزاسیون شده باز می شود و سپس این چرخه لاکتیک اسید تکرار می شود. اخیرا ما تولید پلی لاکتیک اسید و کوپلیمرهای آن را بوسیله تخمیر مستقیم اشریشیاکلی با سنتز پروپیونات و پلی هیدروکسی آلکونات (PHA ) با استفاده از گلوکز به عنوان منبع کربن، را گزارش کرده ایم. هنگام استفاده از این ساختار اشریشیا کلی که در ابتدا ساخته شده، برای بیان ژن های مهندسی شده آن و برای تغذیه سوکسینات برای رشد مناسب سلول، لازم است از یک عامل القایی استفاده کرد. در اینجا ما برای غلبه بر این مشکل برای تولید بیشتر اسید پلی لاکتیک و کوپلیمرهای آن، از متابولیسم باکتری اشریشیاکلی مهندسی شده استفاده می کنیم. این به تولید کارامد اسید پلی لاکتیک و کوپلیمرهای آن، بدون حضور عامل القایی کمک می کند. این نوترکیب ساخته شده نهایی E.coli JlxF۵ قادر است پلیمرهایی با وزن مولکولی ١۴١٠٠٠ دالتون تا ٢٠ گرم بر لیتر با درصد پلیمر ۴٣ درصد در یک محیط کشت تعریف شده شیمیایی با PH مناسب تولید کند.
١. مقدمه :
پلی لاکتیک اسید و کوپلیمرهای آن پلیمرهای مشتق شده ی زیستی هستند که خواص عالی زیر را دارند : سازگاری، سمیت کم برای انسان، برای محصولات خانگی مناسب هستند، پلاستیک تجاری و مواد پزشکی ( دروم رایت و همکارانش، ٢٠٠٠، مهتا و همکارانش، ٢٠٠۵، شوگرگارد و استولت، ٢٠٠٢، وینک و همکارانش، ٢٠٠٣ ) . با این حال فرایند جاری برای سنتز پلی لاکتیک اسید ساده نیست : تولید تخمیری لاکتیک اسیدبا فرایند شیمیایی باز شدن حلقه در پلیمریزاسیون لاکتیک دنبال می شود، اسید لاکتیک آب از دست می دهد یا حلال مبتنی بر اوزون تروپیک هیدراته متراکم می شود ( دروم رایت و همکارانش، ٢٠٠٠، مهتا و همکارانش، ٢٠٠۵، شوگرگارد و استولت، ٢٠٠٢، وینک و همکارانش، ٢٠٠٣ ). برای بهببود خواص سفتی و شکنندگی PLA، تلاش هایی در جهت کوپلیمریزاسیون یا اختلاط آن با سایر پلیمرها از جمله پلی هیدروکسی آلکونات ها( PHAs ) که پلی استر سنتز شده بوسیله میکرو ارگانیسم ها می باشد، انجام شده است ( چن، ٢٠٠٩، چن و وو ٢٠٠۵، هازار و استین بوچل ٢٠٠٧، لی ١٩٩۶، نودا و همکارانش ٢٠٠۴، اسکرک و هیلمیر ٢٠٠٧، استین بوچل و فوچتن بوش ١٩٩٨ ) .

• بخشی از مقاله انگلیسی:

abstract

Polylactic acid (PLA) is one of the promising biodegradable polymers, which has been produced in a rather complicated two-step process by first producing lactic acid by fermentation followed by ring opening polymerization of lactide, a cyclic dimer of lactic acid. Recently, we reported the production of PLA and its copolymers by direct fermentation of metabolically engineered Escherichia coli equipped with the evolved propionate CoA-transferase and polyhydroxyalkanoate (PHA) synthase using glucose as a carbon source. When employing these initially constructed E. coli strains, however, it was necessary to use an inducer for the expression of the engineered genes and to feed succinate for proper cell growth. Here we report further metabolic engineering of E. coli strain to overcome these problems for more efficient production of PLA and its copolymers. This allowed efficient production of PLA and its copolymers without adding inducer and succinate. The finally constructed recombinant E. coli JLXF5 strain was able to produce P(3HBco- 39.6 mol% LA) having the molecular weight of 141,000 Da to 20 g l−۱ with a polymer content of 43 wt% in a chemically defined medium by the pH-stat fed-batch culture.

Introduction

Polylactic acid (PLA) and its copolymers are promising biomassderived polymers as they possess excellent properties including biocompatibility, compostability and low toxicity to humans, making them suitable for household products, commercial plastics, and biomedical materials (Drumright et al., 2000; Mehta et al., 2005; Södergård and Stolt, 2002; Vink et al., 2003). However, the current process for PLA synthesis is not simple: fermentative production of lactic acid followed by chemical process for the ring opening polymerization of lactide, a cycic dimer derived from the dehydration of lactic acid, or solvent-based azeotrophic dehydrative condensation (Drumright et al., 2000; Mehta et al., 2005; Södergård and Stolt, 2002; Vink et al., 2003). Attempts to improve the rather stiff and brittle properties of PLA has been made by copolymerization or blending with other polymers including polyhydroxyalkanoates (PHAs) which are polyesters intracellularly synthesized by various microorganisms the existing chemical methods are not effective considering the quite complicated processes involving catalyst-assisted reaction and purification steps, availability of lactonized monomers used in copolymerization, and their costs.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله