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酢酸生成

酢酸生成は、酢酸、CO 2および還元アセチル-CoA又は木材Ljungdahl経路を介して嫌気性菌による電子源(例えば、H2、CO、ギなど)から製造されるプロセスです。酢酸生成が可能なさまざまな細菌種は、集合的にアセトゲンと呼ばれます。一部のアセトゲンは、二酸化炭素と水素ガスから独立栄養的にアセテートを合成できます。

発見

1932年、水素ガスと二酸化炭素を酢酸に変換できる生物が発見されました。最初の酢酸産生菌であるClostridium aceticumは、1936年にKlaas Tammo Wieringaによって発見されました。 2番目の種であるMoorella thermoaceticaは、グルコースを3モルの酢酸に変換する能力があるため、最初に分離されたときに幅広い関心を集めました。

生化学

酢酸の前駆体は、チオエステルアセチルCoAです。酢酸生成経路の重要な側面は、一酸化炭素への二酸化炭素の還元とメチル基への一酸化炭素の付着を含むいくつかの反応です。最初のプロセスは、一酸化炭素デヒドロゲナーゼと呼ばれる酵素によって触媒されます。メチル基(メチルコバラミンによって提供される)とCOのカップリングは、アセチルCoAシンテターゼによって触媒されます。

2 CO2 + 4 H2→CH3COOH + 2H2O

用途

アセトゲンのユニークな代謝は、バイオテクノロジー用途で重要です。炭水化物発酵では、関与する脱炭酸反応により、炭素が二酸化炭素に失われます。この損失は、CO2排出量の最小化の要件が増加し、バイオ燃料の生産が金銭的価値によって制限されている化石燃料との競争の成功に伴う問題です。アセトゲンは、CO 2を排出することなくグルコースを発酵させ、それを3つのアセテートに変換することができます。これにより、理論的には製品の収量が50%増加します。 Acetogeneisは解糖系を別の経路で置き換えるのではなく、解糖系からCO2を捕捉し、酢酸生成により配置することで使用されます。