{"id":6942,"date":"2024-05-10T06:11:45","date_gmt":"2024-05-10T06:11:45","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=6942"},"modified":"2026-04-28T10:42:28","modified_gmt":"2026-04-28T10:42:28","slug":"carbon-efficient-production-of-yeast-chemicals","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/pt\/carbon-efficient-production-of-yeast-chemicals\/","title":{"rendered":"Produ\u00e7\u00e3o de produtos qu\u00edmicos de levedura com efici\u00eancia de carbono"},"content":{"rendered":"

A efici\u00eancia do carbono \u00e9 um dos principais fatores que definem a viabilidade de um processo de via e \u00e9 o principal determinante da taxa de produto por unidade de substrato. Dois fatores determinam a efici\u00eancia do carbono: o equil\u00edbrio de el\u00e9trons do substrato para o produto, que pode ser calculado a partir do grau de redu\u00e7\u00e3o do substrato e do produto, e o fato de que as vias metab\u00f3licas existentes s\u00e3o projetadas principalmente para taxas de rea\u00e7\u00e3o mais altas em vez de altos rendimentos de carbono. O primeiro fator est\u00e1 intimamente relacionado \u00e0 composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica do substrato e do produto. O segundo fator pode ser superado com o redesenho da via metab\u00f3lica, que permite que o carbono do substrato seja retido ou, em alguns casos, assimilado durante a forma\u00e7\u00e3o do produto.<\/p>\n

1. Equil\u00edbrio redox em levedura<\/a><\/span> metabolismo A efici\u00eancia das vias metab\u00f3licas necess\u00e1rias para a produ\u00e7\u00e3o biol\u00f3gica eficiente de produtos qu\u00edmicos depende de v\u00e1rios fatores, como equil\u00edbrio redox, equil\u00edbrio de energia, viabilidade termodin\u00e2mica, equil\u00edbrio estequiom\u00e9trico, acoplamento de fluxo, inibi\u00e7\u00e3o de feedback, toxicidade do produto, cin\u00e9tica e assim por diante. O metabolismo celular mant\u00e9m o crescimento celular e o equil\u00edbrio redox transferindo el\u00e9trons de substratos para diferentes metab\u00f3litos. Portanto, a via biossint\u00e9tica ideal para a produ\u00e7\u00e3o de um metab\u00f3lito desejado deve ser neutra em termos de redox e o rendimento da via (YP) deve ser igual ou muito pr\u00f3ximo do rendimento te\u00f3rico m\u00e1ximo (YE) da combina\u00e7\u00e3o substrato-produto alvo.O YP depende da via envolvida e \u00e9 determinado com base em sua estequiometria, enquanto o YE \u00e9 a quantidade m\u00e1xima de produto que pode ser formada a partir do substrato e pode ser calculado a partir da rela\u00e7\u00e3o substrato-produto \u03b3S\/\u03b3P calculada, em que \u03b3S e \u03b3P s\u00e3o o grau de redu\u00e7\u00e3o do substrato e do produto, respectivamente. O grau de redu\u00e7\u00e3o pode ser definido como o n\u00famero de equivalentes de el\u00e9trons dispon\u00edveis por \u00e1tomo de carbono do composto. Portanto, a YE precisa levar em conta o equil\u00edbrio de el\u00e9trons para a convers\u00e3o de um substrato em um produto, o que pode exigir descarboxila\u00e7\u00e3o, levando \u00e0 perda de carbono, ou carboxila\u00e7\u00e3o, para fornecer absor\u00e7\u00e3o adicional de carbono. A figura a seguir mostra a via metab\u00f3lica central da levedura. Figura 1. Via metab\u00f3lica do carbono central da levedura, destacando a rela\u00e7\u00e3o entre as etapas de carboxila\u00e7\u00e3o\/descarboxila\u00e7\u00e3o e as altera\u00e7\u00f5es no grau de redu\u00e7\u00e3o do substrato e do produto. O grau de redu\u00e7\u00e3o dos substratos, metab\u00f3litos intermedi\u00e1rios e produtos correspondentes \u00e9 indicado pela mudan\u00e7a de cor de vermelho (\u03b3=0) para amarelo (\u03b3=4) e azul (\u03b3=6)
\nDe acordo com o grau de redu\u00e7\u00e3o do substrato e do produto-alvo, ele pode ser dividido em tr\u00eas casos: quando o substrato e o produto-alvo t\u00eam o mesmo grau de redu\u00e7\u00e3o, h\u00e1 uma situa\u00e7\u00e3o ideal em que o substrato \u00e9 completamente convertido em produto. Ou seja, o rendimento real do produto pode estar pr\u00f3ximo do rendimento te\u00f3rico m\u00e1ximo (YE), mas o processo metab\u00f3lico produzir\u00e1 subprodutos para a forma\u00e7\u00e3o de biomassa e manuten\u00e7\u00e3o do crescimento celular, o que reduzir\u00e1 o rendimento do produto. Um exemplo \u00e9 o \u00e1cido l\u00e1tico (\u03b3 = 4,0), que tem o mesmo grau de redu\u00e7\u00e3o que a glicose (\u03b3 = 4,0). Portanto, o processo de produ\u00e7\u00e3o de lactato \u00e9 uma via neutra em termos de redox com uma estequiometria equilibrada, permitindo a gera\u00e7\u00e3o de ATP, o que resulta em uma taxa pr\u00f3xima ao rendimento te\u00f3rico m\u00e1ximo. Em geral, para outros substratos-produtos, \u00e9 raro encontrar tais vias que n\u00e3o gerem poder redutor excessivo.
\nQuando o produto \u00e9 mais reduzido do que o substrato, as rea\u00e7\u00f5es de oxida\u00e7\u00e3o necess\u00e1rias para formar o produto geram equivalentes oxidativos adicionais (NAD+, NADP+, FADH+). Para reduzir esses equivalentes oxidativos, a c\u00e9lula precisa oxidar o carbono em CO2 e\/ou outros subprodutos (por exemplo, na via das pentoses fosfato (PPP), no ciclo do TCA ou no ciclo do fosfato de xilulose (XuMP)) para manter a homeostase redox. Esse processo pode afetar a efici\u00eancia geral da convers\u00e3o de substratos em produtos-alvo. Os exemplos incluem \u00e1cidos graxos, etanol e glicerol.
\nO uso de glicose como substrato para gerar \u00e1cidos graxos, como o \u00e1cido palm\u00edtico (\u03b3 = 5,75), reduz o rendimento de \u00e1cidos graxos devido aos altos requisitos de NADPH e \u00e0 libera\u00e7\u00e3o de CO2 durante a extens\u00e3o da cadeia de carbono, o que leva \u00e0 perda de substrato. Yu et al [1] conseguiram aumentar o rendimento de \u00e1cidos graxos em Saccharomyces cerevisiae at\u00e9 40% construindo uma via metab\u00f3lica redutora anab\u00f3lica caracterizada por um ciclo de descarboxila\u00e7\u00e3o repetitivo para fornecer \u00e0 c\u00e9lula NADH, NADPH e ATP adicionais.
\nA produ\u00e7\u00e3o de etanol a partir da glicose tamb\u00e9m oxida alguns substratos em CO2 e glicerol devido \u00e0 necessidade de fornecer NADH. No entanto, a via natural da levedura para fermentar o etanol ret\u00e9m o grau de redu\u00e7\u00e3o da glicose (\u03b3 = 4,0), com uma redu\u00e7\u00e3o m\u00e9dia geral de \u03b3 = 4,0 quando o CO2 e o etanol s\u00e3o os produtos finais. Assim, a via metab\u00f3lica \u00e9 muito eficiente do ponto de vista do rendimento, convertendo apenas 4-5% da fonte de carbono em glicerol. Da mesma forma, quando o 1,2-propanodiol (1,2-PDO) (\u03b3=5,33) foi produzido pela levedura de cerveja usando glicerol (\u03b3=4,66) como \u00fanica fonte de carbono, a modifica\u00e7\u00e3o de engenharia metab\u00f3lica forneceu NADH adicional para facilitar a s\u00edntese de 1,2-PDO, alcan\u00e7ando os maiores rendimentos at\u00e9 o momento na levedura de >4 g\/L de 1,2-PDO.
\nQuando o produto \u00e9 reduzido abaixo do substrato, tanto os equivalentes redutores quanto o produto s\u00e3o gerados durante a produ\u00e7\u00e3o do produto. Um mecanismo comum para re-oxidar o excesso de equivalentes redutores \u00e9 por meio da oxida\u00e7\u00e3o pela cadeia respirat\u00f3ria, gerando excesso de ATP e\/ou liberando calor. Como resultado, o rendimento do produto fica abaixo do m\u00e1ximo te\u00f3rico que pode ser obtido com os el\u00e9trons dispon\u00edveis. Como alternativa, o excesso de equivalentes redutores pode ser consumido pela redu\u00e7\u00e3o de parte da fonte de carbono a subprodutos redutores. Essa combina\u00e7\u00e3o de substrato-produto tem o potencial de fixar carbono para aumentar o rendimento do metab\u00f3lito alvo. Assim como na produ\u00e7\u00e3o de \u00e1cido c\u00edtrico (\u03b3 = 3,0) a partir da glicose, o transbordamento de energia devido \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de NADH significa que a c\u00e9lula pode simplesmente ganhar energia produzindo o composto-alvo ao custo da perda de rendimento. A baixa efici\u00eancia do caminho bioqu\u00edmico natural para a s\u00edntese de \u00e1cido c\u00edtrico representa, portanto, uma oportunidade de alcan\u00e7ar uma taxa de ganho te\u00f3rica pr\u00f3xima \u00e0 m\u00e1xima que pode ser obtida com a fixa\u00e7\u00e3o de carbono.
\nPortanto, os substratos para uso no produto desejado podem ser selecionados com base em \u03b3S e \u03b3P, maximizando o rendimento. O substrato preferido da levedura, a glicose, pode ser usado para sintetizar produtos com o mesmo \u03b3 da glicose, como o etanol (mais CO2) ou o \u00e1cido l\u00e1tico. Embora a glicose seja o substrato preferido, ela compete diretamente com a produ\u00e7\u00e3o de alimentos ou ra\u00e7\u00f5es. Portanto, v\u00e1rias fontes de carbono mais baratas, como glicerol, metanol e CO2, s\u00e3o consideradas substratos promissores.
\nO metanol (\u03b3 = 6,0) \u00e9 uma mat\u00e9ria-prima C1 com alto grau de redu\u00e7\u00e3o. Uma das principais vantagens do uso do metanol como fonte de carbono \u00e9 seu poder redutor, que, em microrganismos como a levedura metilotr\u00f3fica, forma NADH e gera ATP. No entanto, como a primeira rea\u00e7\u00e3o da via \u00e9 a oxida\u00e7\u00e3o do metanol a formalde\u00eddo usando oxig\u00eanio como aceptor de el\u00e9trons, a levedura perde um NADH para cada por\u00e7\u00e3o de metanol absorvida.Estudos recentes demonstraram que a Komagataella phaffii conseguiu utilizar o metanol de forma mais eficiente por meio da superexpress\u00e3o da metanol desidrogenase end\u00f3gena (Adh2) em uma cepa com defici\u00eancia de \u00e1lcool oxidase (Mut-), o que resultou na produ\u00e7\u00e3o de NADH e ATP adicionais por por\u00e7\u00e3o de metanol, o que permitiu que a cepa Mut-Adh2 aumentasse a intensidade da produ\u00e7\u00e3o de prote\u00ednas heter\u00f3logas em condi\u00e7\u00f5es de baixo consumo de oxig\u00eanio e emiss\u00e3o de calor.
\nOutra fonte de carbono promissora \u00e9 o CO2, que \u00e9 um composto altamente oxidado (\u03b3=0) que pode ser reduzido por aut\u00f3trofos para produzir compostos org\u00e2nicos para bioss\u00edntese. Portanto, uma maneira de introduzir o CO2 no metabolismo da levedura \u00e9 a convers\u00e3o de co-substrato, que converte o CO2 junto com outra fonte de carbono em um produto com um grau de redu\u00e7\u00e3o menor do que o co-substrato. Na bioss\u00edntese de \u00e1cidos org\u00e2nicos, que t\u00eam um \u03b3 menor do que a glicose, como os \u00e1cidos c\u00edtrico, maleico e succ\u00ednico, essa estrat\u00e9gia permite a incorpora\u00e7\u00e3o de CO2 em processos de fermenta\u00e7\u00e3o industrial para aumentar o rendimento de carbono.<\/p>\n

2. Como equilibrar o grau de redu\u00e7\u00e3o do produto? A evolu\u00e7\u00e3o dos processos metab\u00f3licos em microrganismos geralmente se baseia no crescimento r\u00e1pido das c\u00e9lulas e n\u00e3o na produ\u00e7\u00e3o de produtos espec\u00edficos. Portanto, a c\u00e9lula favorece o metabolismo r\u00e1pido em detrimento da alta produ\u00e7\u00e3o de carbono. Portanto, a capacidade das c\u00e9lulas de melhorar a reten\u00e7\u00e3o de carbono durante o metabolismo \u00e9 um dos maiores desafios da engenharia metab\u00f3lica, o que impede que as f\u00e1bricas microbianas alcancem uma produ\u00e7\u00e3o qu\u00edmica de alto rendimento. Este artigo discute a engenharia metab\u00f3lica da levedura com o objetivo de maximizar a reten\u00e7\u00e3o de carbono, incluindo a fixa\u00e7\u00e3o de CO2, bem como evitar etapas de descarboxila\u00e7\u00e3o n\u00e3o essenciais na c\u00e9lula.2.1 Integra\u00e7\u00e3o do carbono inorg\u00e2nico no metabolismo celular usando CO2 como substrato Existem diferentes caminhos: uma mol\u00e9cula de CO2 forma compostos org\u00e2nicos por carboxila\u00e7\u00e3o; o CO2 \u00e9 convertido por redu\u00e7\u00e3o em \u00e1cido f\u00f3rmico ou CO, que pode ser assimilado na biomassa. As rea\u00e7\u00f5es de carboxila\u00e7\u00e3o s\u00e3o catalisadas por carboxilases, como a RuBisCO no ciclo CBB da via autotr\u00f3fica de fixa\u00e7\u00e3o de CO2 ou as enzimas da via Pck e Pyc, que est\u00e3o envolvidas no fornecimento de precursores metab\u00f3licos centrais. O princ\u00edpio da redu\u00e7\u00e3o de carbono \u00e9 que o CO2 \u00e9 reduzido a \u00e1cido f\u00f3rmico ou CO pela formiato desidrogenase ou CO desidrogenase, como na via reduzida da acetil coenzima A.2.1.1 Express\u00e3o de enzimas CBBase heter\u00f3logas para fixa\u00e7\u00e3o de CO2 em leveduraProdu\u00e7\u00e3o de etanol em S. cerevisiae Na produ\u00e7\u00e3o de etanol em S. cerevisiae, Guadalupe-Medina et al [2] utilizaram o CO2 como aceptor de el\u00e9trons para aproveitar o excesso de poder redutor, ou seja, a convers\u00e3o de CO2 para o PPP, a convers\u00e3o de CO2 no metab\u00f3lito intermedi\u00e1rio Ru5P da via PPP pelas enzimas RuBisCO e Prk da via do ciclo CBB, resultando em um aumento de 10% na produ\u00e7\u00e3o de etanol e uma redu\u00e7\u00e3o de 90% na produ\u00e7\u00e3o de glicerol como subproduto.Xia et al [3] encontraram um desequil\u00edbrio redox durante a fermenta\u00e7\u00e3o anaer\u00f3bica quando a xilose foi usada como substrato para a produ\u00e7\u00e3o de etanol. A express\u00e3o de RrRuBisCO e SoPRK permitiu a reutiliza\u00e7\u00e3o do CO2 da descarboxila\u00e7\u00e3o do piruvato e reduziu o rendimento dos subprodutos xilitol e glicerol. Gassler et al. [4] constru\u00edram um ciclo CBB funcional na levedura metilotr\u00f3fica K. phaffii, que fornece energia e poder redutor via metanol e produz \u00e1cido l\u00e1tico e malonato usando CO2 como fonte de carbono.
\nA via redutora da glicina \u00e9 considerada a via mais eficiente para o crescimento aer\u00f3bico usando \u00e1cido f\u00f3rmico. Todas as enzimas da via pr\u00f3-glicina est\u00e3o presentes na S. cerevisiae, mas ela n\u00e3o pode usar o \u00e1cido f\u00f3rmico como substrato para o crescimento. A superexpress\u00e3o das enzimas da via end\u00f3gena resultou na express\u00e3o funcional da via reduzida da glicina, que permite a s\u00edntese de glicina a partir do \u00e1cido f\u00f3rmico e do CO2 como um co-substrato para sustentar o crescimento de cepas deficientes em glicina. A via depende de altas concentra\u00e7\u00f5es de CO2 (10%). Recentemente, uma via de glicina reduzida naturalmente resistente ao oxig\u00eanio foi identificada na K. phaffii, mas a atividade natural dessa via n\u00e3o \u00e9 suficiente para sustentar o crescimento celular.
\n2.1.3 Ramo reduzido do ciclo TCA (rTCA)
\nO ciclo de TCA reduzido (rTCA) \u00e9 uma via de fixa\u00e7\u00e3o de CO2 encontrada em procariotos. O rTCA \u00e9 o processo inverso do ciclo de TCA oxidado e forma uma mol\u00e9cula de acetil coenzima A ao fixar duas mol\u00e9culas de CO2. At\u00e9 o momento, o ciclo reverso completo do TCA n\u00e3o foi realizado em leveduras. A rTCA parcial foi realizada em Saccharomyces cerevisiae para produzir \u00e1cido succ\u00ednico e \u00e1cido m\u00e1lico. yan et al [5] superexpressaram os genes que codificam as tr\u00eas primeiras enzimas do ciclo Pyc2 e rTCA, Mdh3R, EcFumC e FrdS1, em cepas deficientes em Pdc e Fum1, o que resultou em um rendimento de \u00e1cido succ\u00ednico de at\u00e9 13 g\/L com um rendimento de 0.21 mol\/mol. malubhoy et al [ 5] sintetizaram 35 g\/L de \u00e1cido butanodi\u00f3ico em um rendimento de 0,63 mol\/mol de glicerol por meio da via do ciclo rTCA, enquanto o processo tamb\u00e9m alcan\u00e7ou a fixa\u00e7\u00e3o l\u00edquida de CO2.
\n2.2 Evitar a descarboxila\u00e7\u00e3o desnecess\u00e1ria
\nA descarboxila\u00e7\u00e3o biol\u00f3gica ocorre principalmente nas vias catab\u00f3licas, como a glic\u00f3lise, a PPP e o ciclo do TCA, em que a rea\u00e7\u00e3o libera CO2 e \u00e9 frequentemente associada \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o para regenerar NADH e NADPH. A descarboxila\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m ocorre nas vias do metab\u00f3lito precursor do produto final, em que todas as rea\u00e7\u00f5es de descarboxila\u00e7\u00e3o na via reduzem o rendimento de carbono do substrato para o produto. Por exemplo, a acetil coenzima A, um metab\u00f3lito produzido pela rea\u00e7\u00e3o de descarboxila\u00e7\u00e3o do piruvato, resulta em uma perda de carbono na forma de CO2, o que reduz o rendimento te\u00f3rico do produto de qualquer processo que envolva a acetil coenzima A como precursor. Como o ciclo TCA, a bioss\u00edntese de \u00e1cidos graxos e amino\u00e1cidos. Portanto, para superar a perda de carbono na s\u00edntese da acetil coenzima A, os pesquisadores evitaram a etapa desnecess\u00e1ria de descarboxila\u00e7\u00e3o projetando novas vias de reten\u00e7\u00e3o de carbono. Hellgren et al [6] constru\u00edram uma via c\u00edclica de conserva\u00e7\u00e3o de carbono (GATHCYC) com base na via de glic\u00f3lise n\u00e3o oxidativa (NOG), que gera tr\u00eas mol\u00e9culas de acetil coenzima A a partir de uma mol\u00e9cula de frutose 6-fosfato (F6P), e a via n\u00e3o perde carbono. O uso dessa via resultou em um aumento de 109% na produ\u00e7\u00e3o de \u00e1cido 3-hidroxipropi\u00f4nico. A introdu\u00e7\u00e3o da via GATHCYC em uma cepa produtora de n-butanol resultou em um aumento na produ\u00e7\u00e3o de n-butanol para 1,75 g\/L e uma redu\u00e7\u00e3o de 35,2% nas emiss\u00f5es de CO2.<\/p>\n

3. Produ\u00e7\u00e3o de \u00e1cido succ\u00ednico como exemplo
\nAl\u00e9m do equil\u00edbrio redox e da reten\u00e7\u00e3o de carbono, a viabilidade termodin\u00e2mica e o equil\u00edbrio de energia s\u00e3o fatores essenciais para o projeto de vias metab\u00f3licas ideais. A viabilidade termodin\u00e2mica refere-se \u00e0 mudan\u00e7a de energia livre de Gibbs (\u0394rG'm) sob condi\u00e7\u00f5es padr\u00e3o fisiologicamente relevantes e determina se uma via metab\u00f3lica \u00e9 vi\u00e1vel ou n\u00e3o. A energia celular tamb\u00e9m deve ser equilibrada para produzir mais do composto-alvo, pois os produtos que demandam energia levam \u00e0 perda de carbono do substrato para atender \u00e0s demandas de energia, enquanto os produtos oxidados levam ao excesso de energia e, possivelmente, \u00e0 dissipa\u00e7\u00e3o de calor. O \u00e1cido succ\u00ednico (SA) \u00e9 um metab\u00f3lito intermedi\u00e1rio do ciclo TCA. Nesta se\u00e7\u00e3o, o foco est\u00e1 em diferentes estrat\u00e9gias para a produ\u00e7\u00e3o de SA e a estequiometria de ATP, o equil\u00edbrio redox, a fixa\u00e7\u00e3o de CO2, a viabilidade termodin\u00e2mica e a conserva\u00e7\u00e3o de carbono s\u00e3o avaliados para diferentes vias de s\u00edntese de SA naturais e projetadas. Existem tr\u00eas vias sint\u00e9ticas para o \u00e1cido succ\u00ednico: o ciclo oxidativo do TCA (oTCA), o ciclo reduzido do TCA (rTCA) e a via do glioxalato (GS). O ciclo oTCA tem um rendimento m\u00e1ximo te\u00f3rico mais baixo, mas a produ\u00e7\u00e3o de \u00e1cido succ\u00ednico em condi\u00e7\u00f5es aer\u00f3bicas tem a vantagem de ter poucos subprodutos e atributos metab\u00f3licos termodin\u00e2micos mais favor\u00e1veis. O gS \u00e9 um m\u00e9todo alternativo para a produ\u00e7\u00e3o de \u00e1cido succ\u00ednico que contorna o \u00e1cido isoc\u00edtrico e a coenzima A butirilada para contornar as duas etapas de descarboxila\u00e7\u00e3o entre o \u00e1cido isoc\u00edtrico e a coenzima A butirilada para evitar a perda de carbono e fornecer NADH adicional. \u00c9 importante observar que a taxa de rendimento (YP) \u00e9 um par\u00e2metro local que considera apenas a estequiometria l\u00edquida na via e n\u00e3o leva em conta a perda de carbono durante a regenera\u00e7\u00e3o de NAD(P)H ou a gera\u00e7\u00e3o de ATP. No entanto, o rendimento te\u00f3rico m\u00e1ximo (YE) \u00e9 um par\u00e2metro global que considera o equil\u00edbrio de el\u00e9trons e, portanto, tamb\u00e9m considera a regenera\u00e7\u00e3o de NAD(P)H. Portanto, em alguns casos, o YP pode ser maior que o YE. A s\u00edntese do ciclo rTCA de SA \u00e9 realizada principalmente por bact\u00e9rias ruminais em condi\u00e7\u00f5es anaer\u00f3bicas. Em contraste, para a levedura, o ciclo rTCA \u00e9 termodinamicamente desfavor\u00e1vel e resulta em um suprimento inadequado de NADH celular. A figura a seguir compara a altera\u00e7\u00e3o na energia livre de Gibbs da s\u00edntese de SA por meio do ciclo oTCA ou do ciclo rTCA com diferentes fontes de carbono. Isso inclui glicose, glicerol, xilose por meio do ciclo parcial de CBB, assimila\u00e7\u00e3o de \u00e1cido f\u00f3rmico ou metanol por meio da via da glicina reduzida e assimila\u00e7\u00e3o de metanol por meio da via do fosfato de xiloglucano. Figura 2. Produ\u00e7\u00e3o de \u00e1cido succ\u00ednico usando a ramifica\u00e7\u00e3o oxidativa ou redutiva do ciclo TCA
\nA capacidade da levedura de tolerar pH mais baixo e, assim, reduzir o custo da produ\u00e7\u00e3o de SA durante o processamento downstream fez com que a produ\u00e7\u00e3o de SA pela levedura atra\u00edsse muita aten\u00e7\u00e3o, especialmente o ciclo rTCA, que \u00e9 capaz de fixar CO2. Embora a s\u00edntese de SA a partir da glicose por meio da glic\u00f3lise e da via do ciclo rTCA possa fixar 1 mol de CO2\/mol de SA, a via n\u00e3o \u00e9 redox-equilibrada e requer 1 mol adicional de NADH para cada 1 mol de SA produzido. Uma alternativa atraente \u00e9 utilizar o glicerol como fonte de carbono, que pode fixar 1 mol de CO2\/mol de SA por meio da via rTCA, permitindo a produ\u00e7\u00e3o de SA oxidativamente equilibrada por redu\u00e7\u00e3o. A redu\u00e7\u00e3o total \u03b3 = 3,5 para a combina\u00e7\u00e3o de glicerol + CO2 \u00e9 a mesma que a de SA. Malubhoy et al [5] obtiveram um rendimento de 0,6 g\/g de glicerol fixando CO2, que foi 47,1% do m\u00e1ximo te\u00f3rico.
\nOutra maneira de atingir o equil\u00edbrio redox \u00e9 utilizar a glicose e o CO2 como co-substratos. Se a glic\u00f3lise, o GATHCYC e os ciclos parciais de TCA forem utilizados simultaneamente, o equil\u00edbrio redox pode ser alcan\u00e7ado teoricamente, com 1 mol de SA fixando 0,5 mol de CO2. No entanto, 1 mol de SA requer o consumo de 0,33 mol de ATP \u00e0 custa de ATP regenerado, por exemplo, pela respira\u00e7\u00e3o de parte da glicose. Portanto, esse cen\u00e1rio precisa ser realizado em condi\u00e7\u00f5es pelo menos ligeiramente aer\u00f3bicas, o que acrescenta outro fator de custo do processo.
\nFig. 3 Produ\u00e7\u00e3o redox-neutra de \u00e1cido butanodi\u00f3ico por meio de uma combina\u00e7\u00e3o de glic\u00f3lise, GATHCYC, ciclo parcial de TCA e a via do glioxilato Tabela 1 Compara\u00e7\u00e3o das vias naturais e projetadas para a s\u00edntese de SA em leveduras<\/p>\n

Onde posso comprar produtos nutricionais? levedura<\/a><\/span>\uff1f<\/strong><\/h2>\n

<\/p>\n

Resposta r\u00e1pida:<\/strong> For enzyme, yeast, chitosan, and food-ingredient topics, buyers usually compare activity or functionality together with stability, application conditions, and downstream quality impact.<\/p>\n

<\/p>\n

Se precisar de pre\u00e7o de levedura, preencha suas informa\u00e7\u00f5es de contato no formul\u00e1rio abaixo, geralmente entraremos em contato em 24 horas. Voc\u00ea tamb\u00e9m pode me enviar um e-mail info@longchangchemical.com<\/a><\/span> durante o hor\u00e1rio comercial (das 8h30 \u00e0s 18h UTC+8 de segunda a s\u00e1bado) ou use o bate-papo ao vivo do site para obter uma resposta imediata.<\/b><\/strong><\/h4>\n

 <\/p>\n

<\/p>\n

Um checklist pr\u00e1tico de sourcing para temas de enzimas, biotecnologia e ingredientes aliment\u00edcios<\/h2>\n

Em projetos de enzimas e processamento de alimentos, o referencial de decis\u00e3o mais \u00fatil geralmente \u00e9 a adequa\u00e7\u00e3o da aplica\u00e7\u00e3o mais a estabilidade do processo: qual ingrediente funciona sob as condi\u00e7\u00f5es pretendidas de pH, temperatura, tempo e substrato sem criar um problema de qualidade ou conformidade a jusante.<\/p>\n