Selection and optimization of acetic acid bacteria for d-gluconic acid production

Abstract

En aquesta tesi doctoral, es va realitzar la selecció de bacteris acètics (BA) per a dur a terme una fermentació selectiva de D-glucosa en àcid D-glucònic, sense consum de fructosa. Es seleccionaren tres soques de BA, dues pertanyents al gènere Gluconobacter i una altre del gènere Acetobacter, sent les soques de Gluconobacter les millors preparades per a aquesta oxidació. Es va mesurar l'activitat de les deshidrogenases de membrana que participen en l'oxidació completa de la D-glucosa. A més, es van seqüenciar els gens que codifiquen per aquests enzims i es van utilitzar per construir arbres filogenètics, obtenint com a resultat que els gèneres Acetobacter i Gluconobacter queden separats en diferents grups. També es van estudiar els requeriments nutricionals de les BA, centrant-se principalment en la utilització de nitrogen. El creixement d'aquests bacteris va ser millor en els medis amb una combinació completa d'aminoàcids i d'amoni. Les soques seleccionades es van seqüenciar per millorar els protocols de seguiment d'aquests bacteris durant el procés

En esta tesis doctoral, se realizó la selección de bacterias acéticas (BA) para llevar a cabo una fermentación selectiva de D-glucosa en ácido D-glucónico, sin consumo de fructosa. Se seleccionaron tres cepas de BA, dos de ellas pertenecientes al género Gluconobacter y otra del género Acetobacter, siendo las cepas de Gluconobacter las mejor preparadas para esta oxidación. Se midió la actividad de las deshidrogenasas de membrana que participan en la oxidación completa de la D-glucosa. Además, se secuenciaron los genes que codifican para estas enzimas y se utilizaron para construir árboles filogenéticos, obteniendo como resultado que los géneros Acetobacter y Gluconobacter quedan separados en diferentes grupos. También se estudiaron los requerimientos nutricionales de las BA, centrándose principalmente en la utilización de nitrógeno. El crecimiento de estas bacterias fue mejor en los medios con una combinación completa de aminoácidos y de amonio. Las cepas seleccionadas se secuenciaron para mejorar los protocolos de seguimiento de estas bacterias durante el proceso

In this PhD thesis, the selection of Acetic acid bacteria (AAB) was carried out to perform a selective fermentation of D-glucose into D-gluconic acid, without consuming fructose. Three AAB strains were selected, two of them belonging to the Gluconobacter genus and another to Acetobacter, being the Gluconobacter strains better prepared for this oxidation. The activities of the membrane-bound dehydrogenases involved in the complete oxidation of D-glucose were measured. Furthermore, the genes encoding for these enzymes were sequenced and used to construct phylogenetic trees, obtaining as a result that Acetobacter and Gluconobacter genera grouped into different clusters. The nutritional requirements, mainly focused on nitrogen, for AAB were also studied. The growth of these bacteria was better in media with a complete combination of amino acids and ammonium. The selected strains were sequenced to improve the monitoring protocols for these bacteria in the process.