Un groupe de scientifiques chinois a récemment développé un nouveau consortium synthétique pour une co-utilisation efficace du pentose-hexose qui pourrait améliorer la bio-fabrication. La conversion de la biomasse en carburants et produits chimiques de valeur à l'aide de microbes est un sujet brûlant en bio-fabrication. Cependant, une co-utilisation inefficace de pentose-hexose a entravé le processus de conversion.

Le professeur Li Yin et son équipe de l'Institut de microbiologie de l'Académie chinoise des sciences (IMCAS) ont proposé d'utiliser un consortium en forme de Y pour résoudre ce problème. Ils ont pris le butanol comme produit cible et ont développé un consortium synthétique en forme de Y en utilisant des souches d'E. coli systématiquement modifiées.

Le consortium synthétique "en forme de Y" est composé de deux souches d'ingénierie dérivées de la même souche d'origine. Les deux "têtes" distinctes représentent les voies métaboliques des pentoses et des hextoses, tandis que le "corps" unitaire représente la voie de synthèse du produit cible.

En fermentation discontinue de sucres mélangés, ce consortium synthétique en forme de Y a atteint un rendement d'environ 21 g/L de butanol. Cela représente 85 % de la valeur théorique, le pourcentage de rendement le plus élevé jamais enregistré, selon l'équipe de Li.

Une analyse plus approfondie a montré qu'une utilisation simultanée efficace de mélanges de sucres avec différents rapports pentose/hexose et différentes conditions d'aération peut être obtenue en ajustant la structure initiale du consortium en forme de Y.

"Cela indique en outre l'adaptabilité et la stabilité du consortium en forme de Y, qui peuvent être utilisés dans la production industrielle, " dit Li.

Ce travail fournit de nouvelles informations sur la co-utilisation efficace du pentose-hextose par un microbiome synthétique. Il jette également les bases d'une réduction supplémentaire du coût de production du biobutanol.