Malmö University Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Screening of population dynamics and hydrogen production in co-cultures of Caldicellulosiruptor species growing on treated wheat straw
Malmö University, Faculty of Health and Society (HS).
2019 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

År 2017 framställdes 96% av vätgasproduktionen världen över från fossila bränslen medan de resterande 4% producerades från elektrolys av vatten. För att nå målet om en fossilfri framtid behövs fler metoder för vätgasproduktion, därför studeras bakterier med förmågan att framställa vätgas genom fermentering vid högre temperaturer, så kallad termofil fermentering. En av de bakterier som är av intresse tillhör släktet Caldicellulosiruptor. Dessa arter har förmågan att fermentera lignocellulistisk biomassa, såsom halm, vid högre temperaturer för att producera vätgas. Mängden vätgas som framställts av Caldicellulosiruptor har inte varit tillräcklig för att vara industriellt effektiv. Samodlingar av olika arter har visat sig öka vätgasproduktionen i jämförelse med rena kulturer. Syftet med denna studie var därför att screena populationsdynamiken och vätgasproduktionen av samodlingar från Caldicellulosiruptor-arter växande på behandlad halm. De använda arterna var C. saccharolyticus, C. owensensis, C. kronotskyensis och C. bescii. Detta gjordes genom screening av kombinationer av ovanstående bakterier i serumflaskor där sedan en av samodlingarna analyserade i bioreaktorn. Från screeningen sågs det att C. saccharolyticus var den dominerade arten i alla samodlingar den var med i. Den samodling som analyserades i bioreaktorn var en cocktail av de fyra arterna som visade att C. saccharolyticus var den dominerande arten och att acetat huvudsakligen producerades. Produktionen av propionat kunde också ses i bioreaktorn och vätgasproduktionen noterades vara låg i jämförelse med andra studier. Till följd av flertalet parametrar i screeningen som inte kunde kontrolleras är det svårt att dra några slutsatser från screeningen. I bioreaktorn tros dock dominansen av C. saccharolyticus bero på bättre adaptionsförmåga samt eventuellt högre cellantal från början.

Abstract [en]

In 2017, 96% of hydrogen production worldwide derived from fossil fuels while 4% was produced from electrolysis of water. To reach the goal of a fossil-free future more methods for hydrogen production is needed. Therefore, bacteria with the ability to produce hydrogen by fermentation at higher temperatures, i.e. thermophilic fermentation, are studied. One of the bacteria that is of interest belongs to the genus Caldicellulosiruptor. These species possess the ability to ferment lignocellulosic biomass, such as wheat straw, at higher temperatures to produce hydrogen. The amount of hydrogen produced by Caldicellulosiruptor has not yet been enough to be industrially effective. Co-cultures of different species have been seen to increase hydrogen production in comparison to pure cultures. Therefore, the aim of this study was to screen population dynamics and hydrogen production in co-cultures of Caldicellulosiruptor species while growing on treated wheat straw. The species used were C. saccharolyticus, C. owensensis, C. kronotskyensis and C. bescii. This was done by screening combinations in serum flasks and then analyzing one of the co-cultures in the bioreactor. From the screening, it could be seen that C. saccharolyticus was the dominant specie in all the co-cultures it was present in. The co-culture analyzed in the bioreactor was a cocktail of the four species, showing C. saccharolyticus as the most dominant specie as well as acetate as the main by-product. Production of propionate could also be seen in the bioreactor and hydrogen production was noted to be low compared to previous studies. Due to the many parameters that could not be controlled in the screening, the results are difficult to draw any conclusions from. The dominance of C. saccharolyticus in the bioreactor is however thought to be due to better adaptation ability as well as possibly higher cell number in the beginning.

Place, publisher, year, edition, pages
Malmö universitet/Hälsa och samhälle , 2019. , p. 23
Keywords [en]
Caldicellulosiruptor, C. bescii, C. kronotskyensis, C. owensensis, C. saccharolyticus, hydrogen, lignocellulosic biomass
National Category
Medical and Health Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mau:diva-26944Local ID: 29300OAI: oai:DiVA.org:mau-26944DiVA, id: diva2:1488549
Educational program
HS Biomedicinsk laboratorievetenskap
Supervisors
Examiners
Available from: 2020-11-03 Created: 2020-11-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Faculty of Health and Society (HS)
Medical and Health Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 64 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf