Understanding the regulation of metabolic shift in the extreme thermophile Caldicellulosiruptor saccharolyticus using different carbon sources and hydrogen pressures EVALUATED

Detalhes: O crescimento do produtor de hidrogénio Caldicellulosiruptor saccharolyticus é inibido pela presença de hidrogénio no meio de cultura. Quando a pressão parcial de hidrogénio (pH2) atinge 10-20 kPa, ocorre um desvio metabólico para a produção de lactato e um decréscimo do rácio de hidrogénio/acetato de 1.5 para 0.6. Estudos preliminares de 13C-RMN indicavam a presença de acetato formado a partir de CO2 e piruvato nos extractos celulares. Ensaios de actividade das enzimas-chave efectuados em extractos celulares obtidos utilizando diferentes pH2 e fontes de carbono confirmaram a ocorrência de um desvio metabólico para a produção de lactato pela obtenção de valores de actividade de LDH mais altos quando a pH2 era mais elevada. Os resultados obtidos confirmaram ainda a influência da fonte de carbono na sensibilidade do organismo à pH2, e consequentemente nos perfis de evolução dos produtos de fermentação e níveis de actividade enzimática das diferentes enzimas-chave. Estes resultados sugeriram que a regulação das enzimas chave LDH e GAPDH é principalmente afectada pela variação do rácio intracelular NADH/NAD+. Análise a extractos celulares obtidos em diferentes condições de pH2 por espectroscopia 13C-RMN indicou a produção de succinato a partir de CO2 e piruvato. C. saccharolyticus parece usar a produção de succinato e lactato como via de escape para a acumulação de potencial redutor. Este tem um papel fulcral na regulação dos fluxos metabólicos no organismo, e o conhecimento dos mecanismos regulatórios envolvidos pode prevenir a ocorrência de reacções indesejáveis para o processo de produção de hidrogénio.

Discussão: dezembro 11, 2007, 14:0

Orientação

AUTOR

Ana Faria Tomás (ist151817)

CO-ORIENTADOR

Ed Van Niel

Dept. Microbiologia  Aplicada, Faculty of Engineering, Lund University

Especialista

ORIENTADOR

Jorge Humberto Gomes Leitão

Departamento de Engenharia Química e Biológica (DEQB)

Professor Auxiliar