Produção de 1,3-propanodiol por Klebsiella pneumoniae e Escherichia coli: otimização de meio e clonagem de genes
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Data
2015-03-11
Autores
Orientador
Contiero, Jonas 
Coorientador
Pós-graduação
Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) - IBRC
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (inglês)
Biodiesel glycerol can be used for the production of 1,3-propanediol by bacteria. In this study on the production of 1,3-propanediol by Klebsiella pneumoniae GLC29 was possible to optimize media culture the production of 1,3-propanediol using statistical experimental design techniques and response surface methodology, where 11 variables were tested and only 5 were found significant (glycerol, yeast extract, ammonium sulfate, vitamin B12 and fumarate). Subsequently, production of 1,3-propanediol was verified in 0,75 liter reactors, both in batch and exponential fed-batch. It was possible to achieve 23.6 g/L of 1,3- propanediol in batch cultures using pure glycerol, 27 g/L of 1,3-propanediol in batch cultures using biodiesel glycerol, and 29.9 g/L of 1,3-propanediol in exponential fed-batch using biodiesel glycerol. Also, it was possible to amplify and clone all the genes responsible for the production of 1,3-propanediol by Klebsiella pneumoniae GLC29 in a plasmid, using Gibson assembly, a recent isothermal assembly methodology. The genes were expressed in Escherichia coli strains, and it was then verified the production of 1,3-propanediol in flasks and bioreactors, in which it was possible to reach 11 g/L 1,3-propanediol produced by E. coli SZ63 with the plasmid pSB1C3-dhaB1234TFG in fed-batch cultures
Resumo (português)
O glicerol de biodiesel pode ser utilizado para produção de 1,3 propanodiol por bactérias. Nesse estudo sobre a produção de 1,3 propanodiol por Klebsiella pneumoniae GLC29 foi possível otimizar o meio de cultura para a produção de 1,3-propanodiol utilizando técnicas estatísticas de planejamento experimental e superfície de resposta, onde foram experimentados 11 possíveis variáveis no meio de cultura e verificou-se a influência de apenas 5 (glicerol, extrato de levedura, sulfato de amônio, vitamina B12 e Fumarato). Posteriormente, verificou-se a produção desse composto em bioreatores de 0,75 litros, tanto em batelada como batelada alimentada exponencial, onde foi possível atingir 23.6 g/L de 1,3-propanodiol em batelada usando glicerol puro, 27 g/L de 1,3-propanodiol em batelada usando glicerol bruto de biodiesel e 29.9 g/L de 1,3-propanodiol usando glicerol bruto de biodiesel por batelada alimentada exponencial. Além da otimização, foi possível amplificar e clonar todos os genes responsáveis à produção de 1,3-propanodiol de Klebsiella pneumoniae GLC29 em um plasmídeo usando a técnica Gibson Assembly, um método recente de montagem isotermal. Os genes foram expressos em cepas de Escherichia coli, e foi então verificada a produção de 1,3-propanodiol em frascos e bioreatores, onde foi possível atingir 11 g/L de 1,3-propanodiol produzido por E. coli SZ63 contendo o plasmídeo pSB1C3-dhaB123TFG em batelada alimentada
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português
Como citar
AVILA NETO, Paulo Marcelo. Produção de 1,3-propanodiol por Klebsiella pneumoniae e Escherichia coli: otimização de meio e clonagem de genes. 2014. 107 f. Tese - (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Rio Claro, 2014.