(A) Comparaison des voies métaboliques de la bioproduction d'intermédiaires du cycle de l'acide tricarboxylique C4 (TCA) (OAA) à partir de matières premières FA ou de glucose. (B) Conception du cycle glyoxylate-TCA pour une production efficace de produits chimiques dérivés du cycle TCA. Crédit :mLife (2022). DOI :10.1002/mlf2.12006
Cette étude est dirigée par le Dr Yong Tao (Institut de microbiologie, Académie chinoise des sciences), le Dr Weifeng Liu (Institut de microbiologie, Académie chinoise des sciences) et le Dr Bo Liu (Microcyto Co. Ltd.,). Les acides gras sont des matières premières prometteuses alternatives au glucose et peuvent être facilement obtenus à partir de diverses sources, y compris les huiles usées, le pétrole brut et les sous-produits pétroliers. Ces dernières années, le groupe du professeur Yong Tao s'est engagé à développer des procédés de bioproduction économiquement et écologiquement compétitifs utilisant la biomasse alternative. Ils se sont principalement concentrés sur les ressources en biomasse à base d'acides gras.
Le Dr Weifeng Liu et Bo Liu sont les principaux membres de cette équipe de recherche. "Les acides gras ont un degré de réduction et une teneur en carbone par masse plus élevés que le glucose. Le catabolisme des acides gras peut générer une abondance d'acétyl-CoA servant de précurseur de nombreux produits chimiques importants. Pendant ce temps, leur catabolisme permet de générer davantage d'équivalents réducteurs nécessaires à la biosynthèse et peut produire des produits chimiques avec un rendement plus élevé », déclare Weifeng.
La β-alanine est un important acide aminé non protéique dérivé des intermédiaires du cycle TCA. Il peut être utilisé comme précurseurs pour la production d'acide pantothénique, d'acrylamide et d'acrylonitrile, qui sont largement utilisés dans la production d'additifs alimentaires, de produits pharmaceutiques et de produits chimiques en vrac. La β‐alanine pourrait être produite à partir d'acides gras avec un rendement théorique de 1,391 g/g de matières premières (acide palmitique), ce qui est beaucoup plus élevé que n'importe quelle voie à partir du glucose.
Dans ce travail, ils ont découvert que les matières premières d'acides gras pouvaient permettre une production à haut rendement de β‐alanine, tout en maintenant un flux métabolique efficace et équilibré du cycle glyoxylate‐TCA, qui est favorable à la fois à la synthèse du produit et à la croissance cellulaire.
(A) Identification du goulot d'étranglement du rendement en β‐alanine. (B) Bioconversion de souches productrices de β-alanine. Crédit :mLife (2022). DOI :10.1002/mlf2.12006
Finalement, une usine de cellules microbiennes efficace pour la production durable de β‐alanine à partir de matières premières d'acides gras a été développée. "Les paramètres de production sont les plus élevés signalés à ce jour. Nous prévoyons que les principes élucidés ici fourniront des informations sur le développement de nouvelles voies de bioproduction à l'avenir", déclare Weifeng.
La recherche a été publiée dans mLife . La biotransformation du méthanol permet une production efficace d'acide gras à partir de levure
