Published January 1, 2022
| Version v1
Publication
Open
Process optimisation for production and recovery of succinic acid using xylose-rich hydrolysates by Actinobacillus succinogenes
Creators
- 1. Cranfield University
- 2. Universidad de Jaén
- 3. Kumaun University
- 4. National Institute for Interdisciplinary Science and Technology
- 5. Central University of Tamil Nadu
- 6. Yonsei University
Description
Succinic acid (SA) is a top platform chemical obtainable from biomass. The current study evaluated the potential of Actinobacillus succinogenes for SA production using xylose-rich hemicellulosic fractions of two important lignocellulosic feedstocks, olive pits (OP) and sugarcane bagasse (SCB) and the results were compared with pure xylose. Initial experiments were conducted in shake flask followed by batch and fed-batch cultivation in bioreactor. Further separation of SA from the fermented broth was carried out by adapting direct crystallisation method. During fed-batch culture, maximum SA titers of 36.7, 33.6, and 28.7 g/L was achieved on pure xylose, OP and SCB hydrolysates, respectively, with same conversion yield of 0.27 g/g. The recovery yield of SA accumulated on pure xylose, OP and SCB hydrolysates was 79.1, 76.5, and 75.2%, respectively. The results obtained are of substantial value and pave the way for development of sustainable SA biomanufacturing in an integrated biorefinery.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
حمض السكسينيك (SA) هو مادة كيميائية أساسية يمكن الحصول عليها من الكتلة الحيوية. قيمت الدراسة الحالية إمكانات السكسينوجينات الشعاعية لإنتاج سا باستخدام كسور هيميسيلولوزية غنية بالزيلوز من اثنين من المواد الخام السليلوزية اللجينية الهامة، وحفر الزيتون (OP) وقصب قصب السكر (SCB) وتمت مقارنة النتائج مع الزيلوز النقي. أجريت التجارب الأولية في قارورة الهز متبوعة بزراعة الدفعات والدفعات في المفاعل الحيوي. تم إجراء مزيد من فصل SA عن المرق المخمر عن طريق تكييف طريقة التبلور المباشر. خلال مزرعة الدفعات المغذية، تم تحقيق الحد الأقصى من عيار SA البالغ 36.7 و 33.6 و 28.7 جم/لتر على الزيلوز النقي و OP و SCB hydrolysates، على التوالي، مع نفس عائد التحويل البالغ 0.27 جم/جم. كان عائد الاسترداد من SA المتراكم على الزيلوز النقي، OP و SCB hydrolysates 79.1 و 76.5 و 75.2 ٪ على التوالي. النتائج التي تم الحصول عليها ذات قيمة كبيرة وتمهد الطريق لتطوير التصنيع الحيوي المستدام في مصفاة حيوية متكاملة.Translated Description (French)
L'acide succinique (SA) est un produit chimique de plate-forme supérieure pouvant être obtenu à partir de la biomasse. La présente étude a évalué le potentiel d'Actinobacillus succinogenes pour la production d'AS en utilisant des fractions hémicellulosiques riches en xylose de deux matières premières lignocellulosiques importantes, les noyaux d'olives (OP) et la bagasse de canne à sucre (SCB) et les résultats ont été comparés au xylose pur. Les premières expériences ont été menées dans un ballon à secousses, suivies d'une culture par lots et par lots nourris dans un bioréacteur. Une séparation supplémentaire de la SA du bouillon fermenté a été réalisée en adaptant la méthode de cristallisation directe. Au cours de la culture en fed-batch, des titres maximum de SA de 36,7, 33,6 et 28,7 g/L ont été atteints sur des hydrolysats purs de xylose, OP et SCB, respectivement, avec un même rendement de conversion de 0,27 g/g. Le rendement de récupération de la SA accumulée sur les hydrolysats purs de xylose, OP et SCB était de 79,1, 76,5 et 75,2 %, respectivement. Les résultats obtenus sont d'une valeur substantielle et ouvrent la voie au développement de la biofabrication durable SA dans une bioraffinerie intégrée.Translated Description (Spanish)
El ácido succínico (SA) es un producto químico de plataforma superior que se puede obtener de la biomasa. El presente estudio evaluó el potencial de Actinobacillus succinogenes para la producción de SA utilizando fracciones hemicelulósicas ricas en xilosa de dos importantes materias primas lignocelulósicas, huesos de aceituna (OP) y bagazo de caña de azúcar (SCB) y los resultados se compararon con xilosa pura. Los experimentos iniciales se llevaron a cabo en un matraz de agitación seguido de cultivo por lotes y por lotes alimentados en un biorreactor. Se llevó a cabo una separación adicional de SA del caldo fermentado adaptando el método de cristalización directa. Durante el cultivo semicontinuo, se lograron títulos máximos de SA de 36.7, 33.6 y 28.7 g/L en hidrolizados de xilosa pura, OP y SCB, respectivamente, con el mismo rendimiento de conversión de 0.27 g/g. El rendimiento de recuperación de SA acumulado en los hidrolizados de xilosa pura, OP y SCB fue de 79.1, 76.5 y 75.2%, respectivamente. Los resultados obtenidos son de un valor sustancial y allanan el camino para el desarrollo de la biofabricación sostenible de SA en una biorrefinería integrada.Files
production_and_recovery_of_succinic_acid-2021.pdf.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d0f06b8e8b498aa35160bed0d4e1e95f
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحسين العملية لإنتاج واستعادة حمض السكسينيك باستخدام التحلل المائي الغني بالزيلوز بواسطة أكتينوباسيلوس سكسينوجينيس
- Translated title (French)
- Optimisation des processus pour la production et la récupération d'acide succinique à l'aide d'hydrolysats riches en xylose par Actinobacillus succinogenes
- Translated title (Spanish)
- Optimización del proceso para la producción y recuperación de ácido succínico utilizando hidrolizados ricos en xilosa por Actinobacillus succinogenes
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3209759372
- DOI
- 10.1016/j.biortech.2021.126224
References
- https://openalex.org/W1974932664
- https://openalex.org/W1984600074
- https://openalex.org/W2012756523
- https://openalex.org/W2028614610
- https://openalex.org/W2031359270
- https://openalex.org/W2043925914
- https://openalex.org/W2086622870
- https://openalex.org/W2089367514
- https://openalex.org/W2095685526
- https://openalex.org/W2180716231
- https://openalex.org/W2236921140
- https://openalex.org/W2266577790
- https://openalex.org/W2305621325
- https://openalex.org/W2345455278
- https://openalex.org/W2415310073
- https://openalex.org/W2509796664
- https://openalex.org/W2556315091
- https://openalex.org/W2752616015
- https://openalex.org/W2889275557
- https://openalex.org/W2893406025
- https://openalex.org/W2905366765
- https://openalex.org/W2941492880
- https://openalex.org/W2991045554
- https://openalex.org/W2999042868
- https://openalex.org/W3005003249
- https://openalex.org/W3037432759
- https://openalex.org/W3042133822
- https://openalex.org/W3106279170
- https://openalex.org/W3111323366
- https://openalex.org/W3114135241
- https://openalex.org/W3126227460
- https://openalex.org/W3141957270
- https://openalex.org/W3200491757