Non-diauxic growth patterns and biofilm formation of Caldicellulosiruptor species.
2020 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Dagens beroende av fossila bränslen för att tillgodose världens energikrav är ett
välkänt problem, och en möjlig lösning är förnybar vätgas. Ett möjligt
produktionssätt är bakteriefermentering med avfallsprodukter från exempelvis
jordbruk som substratkälla. Anaeroba, extremt termofila bakterier från genuset
Caldicellulosiruptor har föreslagits som en lovande kandidat för produktion av
biovätgas tack vare deras förmåga att bryta ner lignocellulosa och deras höga
vätgasutbyte, men deras volumetriska produktivitet förblir låg. För att öka
produktiviteten har det utförts försök att få ko-kulturer med C. saccharolyticus
och C. owensensis att bilda biofilm. I detta projekt användes butylgummi som
biofilmsbärare, men det gav dåliga resultat. Ett annat problem med att använda
komplexa kolsubstratkombinationer är att bakterieväxten kan uppvisa diauxie
vilket sänker produktiviteten. Detta är ett känt problem hos C. saccharolyticus.
Däremot visas i detta projekt att C. kronotskyensis inte växer diauxiskt på
kombinationer av glukos, xylos och cellobios.
Abstract [en]
The current dependency on fossil fuels for the world’s energy demands is a well-
known problem, and one possible solution is renewable hydrogen gas. One
possible avenue is production from bacterial fermentation, using waste products
such as agricultural waste as the substrate source. Anaerobic, extremely
thermophilic bacteria from the genus Caldicellulosiruptor has been proposed as
promising candidates for biohydrogen production due to their ability to break
down lignocellulosic biomass and high hydrogen production yields, but they
suffer from low volumetric productivity. To increase productivity, experiments
have been performed to induce biofilm formation in co-cultures of C.
saccharolyticus and C. owensensis. In this project an attempt was made to use
butyl rubber as carrier material for biofilm formation, but this yielded poor results.
Another issue when using complex carbon substrates is the appearance of diauxic
growth patterns which lower productivity. This is a known problem for C.
saccharolyticus. However, C. kronotskyensis was shown in this project to not
grow diauxically on mixed substrates of glucose, xylose, and cellobiose.
Place, publisher, year, edition, pages
Malmö universitet/Hälsa och samhälle , 2020. , p. 20
Keywords [en]
biofilm, biohydrogen, caldicellulosiruptor, diauxie, extreme thermophile
National Category
Biological Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mau:diva-26519Local ID: 31667OAI: oai:DiVA.org:mau-26519DiVA, id: diva2:1488122
External cooperation
Lund University
Educational program
HS Biomedicinsk laboratorievetenskap
Supervisors
Examiners
2020-11-032020-11-03Bibliographically approved