Метилококк капсульный
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2009 г. ) |
| Метилококк капсульный | |
|---|---|
 | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Псевдомонадота |
| Сорт: | Гаммапротеобактерии |
| Заказ: | Метилококки |
| Семья: | Метилококковые |
| Род: | Метилококк |
| Разновидность: | М. капсулатус |
| Биномиальное имя | |
| Метилококк капсульный Фостер и Дэвис, 1966 г. (утвержденные списки, 1980 г.) | |
Структура и функция клетки
[ редактировать ]Mmethylococcus capsulatus — облигатно метанотрофная грамотрицательная , неподвижная коккоидная бактерия . M. capsulatus термотолерантны; их клетки инкапсулированы и имеют тенденцию иметь диплококковидную форму. Клеточная стенка состоит из трех слоев: внешней мембраны, слоя пептидогликана и внутренней мембраны. Существуют обширные внутрицитоплазматические мембраны, которые, как полагают, образуются в результате впячивания внутренней клеточной мембраны. Больше этих внутрицитоплазматических мембран образуется, когда M. capsulatus выращивается при высоком соотношении меди к биомассе. Помимо метана , M. capsulatus способен окислять некоторые органические водородсодержащие соединения, такие как метанол .Его использовали в коммерческих целях для производства корма для животных из природного газа. [1] [2] [3]
Метаболизм и генетика
[ редактировать ]Mmethylococcus capsulatus является метанотрофом I типа, что означает, что он является членом гаммапротеобактерий и использует рибулозомонофосфатный путь (RuMP) для формальдегида ассимиляции . Метан сначала окисляется до метанола , который затем превращается в формальдегид. Затем формальдегид может быть (1) дополнительно окислен до формиата и диоксида углерода для производства энергии или (2) ассимилирован в биомассу .
различные штаммы M. capsulatus Были выделены и изучены , в частности M. capsulatus (Бат), M. capsulatus (Техас) и M. capsulatus (Абердин). Последовательность генома M. capsulatus (Bath) доступна. [4]
Требования роста
[ редактировать ]Также было продемонстрировано, что M. capsulatus термотолерантен, то есть может хорошо расти до 50 ° C, хотя оптимальная температура его роста составляет 37 ° C. [5] Кроме того, M. capsulatus может жить в условиях, когда молекулярного кислорода мало . [6] Местами, где можно обнаружить этот микроорганизм, являются желудки однокамерных видов, таких как свиньи , куры , норки , лисы , а также различные виды рыб, такие как атлантический лосось , атлантический палтус и радужная форель . [6]
Чтобы произвести бактериальный белок, полученный в метана процессе окисления , M. capsulatus необходимо поместить в камеру аэробной ферментации, также известную как петлевой ферментер. M. capsulatus использует 2 м 3 природного газа на килограмм произведенной сухой биомассы. Культуру гетерогенных бактерий следует добавлять для стимулирования непрерывной работы системы в петлевом ферментере. Природный газ содержит метан , этан и пропан необходимы следующие бактерии , и для метаболизма каждого соединения : Mmethylococcus capsulatus, Brevibacillus agri и Aneurinibacillus . [6]
Приложения
[ редактировать ]Производство кормов
[ редактировать ]Обильные запасы природных газов в атмосфере , разумная стоимость и дешевый транспорт позволяют этому источнику пищи быть экономически эффективной альтернативой. [6]
Совместную культуру бактерий помещают в ферментер непрерывного действия с добавкой аммиака в качестве источника азота. добавляют кислород и минеральные растворы Это потенциально может снизить рост бактериального белка, поэтому в ферментер . Произведенные клетки непрерывно собираются и обрабатываются для создания конечного «биопротеина» или бактериальной муки (БМ), которая используется в коммерческих целях в качестве альтернативы корму для животных. Обработка клеток включает их центрифугирование, ультрафильтрацию, термическую инактивацию и распылительную сушку. Важно деактивировать бактерии, чтобы снизить потенциальные риски для здоровья при употреблении БМ. Хотя бактерии, используемые в совместной культуре, непатогенны , риски минимальны, если их обрабатывать и употреблять без дезактивации. [6]
Этот метод производства кормов для животных полезен для снижения содержания природного газа в атмосфере. Было показано, что бактериальная мука улучшает качество мяса у животных с однокамерным желудком после включения БМ в их рацион. Хранение разделанного мяса животных показало повышенную стабильность и качество мяса животных, хранившегося в замороженном виде. [6]
Бактериальный шрот содержит высокое содержание нуклеиновых кислот , что делает его непригодным для употребления в пищу человеком. [6]
Коммерческое использование
[ редактировать ]В 1999 году Norferm, дочерняя компания норвежской нефтяной компании Statoil , открыла завод мощностью 10 000 тонн в год по производству кормов для животных из природного газа M. capsulatus. [2] в Тьельдбергоддене , Норвегия. Завод был закрыт в 2006 году, поскольку он не мог поддерживать работу из-за низких цен на продукцию и еще не был одобрен ЕС . [3] и высокие цены на природный газ. [7]
В 2016 году американская биотехнологическая компания Calysta открыла завод в Тиссайде , Великобритания, по производству до 100 тонн корма для рыб в год из природного газа с использованием M. capsulatus. [3] Компания также объявила о планах построить аналогичный завод в Мемфисе, штат Теннесси. [8] с возможной мощностью 200 000 тонн в год с сельскохозяйственной компанией Cargill . [3] [8] Другая компания, Unibio, также открыла в 2016 году завод по производству кормов для животных из природного газа мощностью 80 тонн в год с использованием M. capsulatus в Калундборге , Дания. [9] В 2018 году лицензиат Unibio построил завод промышленного масштаба в Ивангороде, Россия, недалеко от границы с Эстонией. Завод имеет мощность 6000 тонн протеина в год. [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Mmethylococcus capsulatus — обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 8 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б «Цепочка создания стоимости в природе» (PDF) . Производство биомассы. Норферм. Архивировано из оригинала (PDF) 2 августа 2019 г. Проверено 12 декабря 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д Ле Пейдж, Майкл (19 ноября 2016 г.). «Пища, приготовленная из природного газа, скоро будет кормить сельскохозяйственных животных – и нас» . Новый учёный . Проверено 11 декабря 2016 г.
- ^ Уорд, Наоми; Ларсен, Ойвинд; Саква, Джеймс; Брюсет, Live; Хури, Хода; Дуркин, А. Скотт; Димитров, Георгий; Цзян, Линся; и др. (2004). «Геномный взгляд на метанотрофию: полная последовательность генома Mmethylococcus capsulatus (Bath)» . ПЛОС Биология . 2 (10): е303. дои : 10.1371/journal.pbio.0020303 . ПМК 517821 . ПМИД 15383840 .
- ^ Фостер, Дж.; Дэвис, Ричард (май 1966 г.). «Метанзависимый кокк с примечаниями по классификации и номенклатуре облигатных метан-утилизирующих бактерий» . Журнал бактериологии . 91 (5): 1924–1931. дои : 10.1128/JB.91.5.1924-1931.1966 . ISSN 0021-9193 . ПМК 316146 . ПМИД 5937247 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Оверланд М., Таусон А.Х., Ширер К., Скреде А. Оценка продуктов бактерий, утилизирующих метан, в качестве ингредиентов корма для животных с однокамерным желудком. Арх Аним Нутр. Июнь 2010 г.;64(3):171-89. дои: 10.1080/17450391003691534. ПМИД 20578647.
- ^ Флетчер, Роб (10 июля 2015 г.). «Приготовление еды из метана» . Эксперт по рыбоводству . Норск Фискеоппдретт АС . Проверено 12 декабря 2016 г.
- ^ Jump up to: а б «Новое предприятие выбирает предприятие Cargill в Теннесси для производства протеина Calysta FeedKind®» (пресс-релиз). Калиста. 29 ноября 2016 года . Проверено 11 декабря 2016 г.
- ^ «Unibio завершает коммерческое строительство в Дании и переходит в коммерческую фазу» . Деловой провод. 31 октября 2016 года . Проверено 12 декабря 2016 г.
- ^ Бирн, Дж. (13 сентября 2018 г.). «Завершено строительство завода по производству белка из метана на базе Unibio в России» . www.feednavigator.com . Проверено 06 сентября 2022 г.