Clostridium acetobutylicum ist ein Bakterium aus der Gattung der Clostridien, das aufgrund seiner Fähigkeit, fermentativ Butanol und Aceton herzustellen, besondere biotechnologische Bedeutung hat.
Clostridium acetobutylicum ist ein grampositives Bakterium. Wie andere Clostridien kann sich auch dieses mit den auf der gesamten Bakterienoberfläche peritrich angeordneten Geißeln aktiv bewegen.[1]
Das Genom des Bakteriums (Stamm ATCC 824) wurde mit Hilfe des Shotgun Sequencing vollständig sequenziert und aufgeklärt. Es besteht aus einem zirkulären Chromosom mit 3.940.880 Basenpaaren sowie einem ebenfalls zirkulären Plasmid.[2]
Die Bakterien leben vor allem in Böden und Sedimenten von Gewässern, können jedoch auch an vielen anderen Lebensräumen vorkommen. Sie sind zudem Bewohner des Darms (Darmflora) einer Reihe von Organismen. Wie die meisten Clostridien werden sie als ubiquitär eingestuft.[1]
C. acetobutylicum lebt obligat anaerob, benötigt also zur Bildung von Fortpflanzungszellen ein sauerstofffreies Substrat. Unter aeroben Bedingungen bildet es nach wenigen Stunden Endosporen, die mehrere Jahre als Überdauerungsstadien auch in sauerstoffreichen Substraten überleben und unter anaeroben Bedingungen wieder zu vegetativen Bakterien werden.[1]
Innerhalb der Clostridien wird C. acetobutylicum ökologisch den saccharolytischen Clostridien zugeordnet, die sich durch die Fähigkeit der Vergärung von Kohlenhydraten (Zucker, Stärke, Molke) auszeichnen. Der Stoffwechselweg ist die Aceton-Butanol-Ethanol-Gärung. Hauptprodukte sind neben Butanol, Aceton und Ethanol auch Buttersäure, Kohlenstoffdioxid und molekularer Wasserstoff (H2). Die Kohlenhydrate werden dabei zuerst in Glucose und nachfolgend durch eine Glykolyse zu Pyruvat umgewandelt. Über eine Pyruvat-Ferredoxin-Oxidoreduktase wird das Pyruvat anschließend zu Acetyl-CoA decarboxyliert, wobei über eine Hydrogenase Wasserstoff gebildet wird. Das Acetyl-CoA wird durch Reduktionsschritte zu verschiedenen Stoffwechselprodukten abgebaut, darunter Ethanol sowie nach Einsatz einer Thiolase über Acetoacetyl-CoA Aceton, Propanol, Butanol und Buttersäure (Butyrat).[3]
Clostridium acetobutylicum ist in der Lage, Zucker zu den Lösemitteln Aceton, 1-Butanol, Ethanol und zu den organischen Säuren Essigsäure und Buttersäure zu vergären. Aufgrund dieser Eigenschaften besteht ein großes Interesse daran, das Bakterium in der Industriellen Biotechnologie zur Produktion dieser Produkte zu nutzen.
Das erste Mal wurde die biotechnologische Bedeutung von dem Chemiker Charles Weizmann beschrieben und patentiert.[4] Weizmann wurde nach der Gründung des Staates Israel unter seinem neuen Namen Chaim Weizmann dessen erster Staatspräsident.
Das Bakterium wurde bis Mitte des 20. Jahrhunderts zur biotischen Produktion der genannten organischen Lösemittel im industriellen Maßstab genutzt, danach wurde die Produktion durch die wirtschaftlichere petrochemische Synthese aus der Propen-Fraktion des Erdöls abgelöst.
Aufgrund abnehmender Erdölreserven und damit verbundener stark schwankender Erdölpreise mit Höhepunkten zur Ölkrise 1973 sowie 2007/2008 wird seit einigen Jahren die fermentative Herstellung vor allem von Butanol (Biobutanol als Biokraftstoff) erneut diskutiert und von einigen Unternehmen auch umgesetzt. Neben Agrarrohstoffen (Zucker, Stärke) wird dabei zunehmend auch die Nutzung von Synthesegas für eine Synthesegas-Fermentation wissenschaftlich erforscht. Im Fokus steht dabei die Verbindung der Stoffwechseleigenschaften von C. acetobutylicum mit der Nutzbarkeit von Kohlendioxid und Kohlenmonoxid als Kohlenstoffquelle. Diese Stoffwechseleigenschaften, wie sie bei einigen anderen Clostridien vorhanden sind (acetogene Bakterien), werden über Metabolic Engineering genutzt.
Clostridium acetobutylicum ist ein Bakterium aus der Gattung der Clostridien, das aufgrund seiner Fähigkeit, fermentativ Butanol und Aceton herzustellen, besondere biotechnologische Bedeutung hat.
Clostridium acetobutylicum, ATCC 824, is a commercially valuable bacterium sometimes called the "Weizmann Organism", after Jewish Russian-born biochemist Chaim Weizmann. A senior lecturer at the University of Manchester, England, he used them in 1916 as a bio-chemical tool to produce at the same time, jointly, acetone, ethanol, and n-butanol from starch. The method has been described since as the ABE process, (Acetone Butanol Ethanol fermentation process), yielding 3 parts of acetone, 6 of n-butanol, and 1 of ethanol. Acetone was used in the important wartime task of casting cordite. The alcohols were used to produce vehicle fuels and synthetic rubber.
Unlike yeast, which can digest only some sugars into alcohol and carbon dioxide, C. acetobutylicum and other Clostridia can digest whey, sugar, starch, cellulose and perhaps certain types of lignin, yielding n-butanol, propionic acid, ether, and glycerin.
In 2008, a strain of Escherichia coli was genetically engineered to synthesize butanol; the genes were derived from Clostridium acetobutylicum.[1][2] In 2013, the first microbial production of short-chain alkanes was reported[3] - which is a considerable step toward the production of gasoline. One of the crucial enzymes - a fatty acyl-CoA reductase - came from Clostridium acetobutylicum.
Chaim Weizmann Clostridium acetobutylicum, ATCC 824, is a commercially valuable bacterium sometimes called the "Weizmann Organism", after Jewish Russian-born biochemist Chaim Weizmann. A senior lecturer at the University of Manchester, England, he used them in 1916 as a bio-chemical tool to produce at the same time, jointly, acetone, ethanol, and n-butanol from starch. The method has been described since as the ABE process, (Acetone Butanol Ethanol fermentation process), yielding 3 parts of acetone, 6 of n-butanol, and 1 of ethanol. Acetone was used in the important wartime task of casting cordite. The alcohols were used to produce vehicle fuels and synthetic rubber.
Unlike yeast, which can digest only some sugars into alcohol and carbon dioxide, C. acetobutylicum and other Clostridia can digest whey, sugar, starch, cellulose and perhaps certain types of lignin, yielding n-butanol, propionic acid, ether, and glycerin.
Clostridium acetobutylicum estas bakterio el genro klostridio, kiu tre gravas pro ties propreco por produkti per fermentado butanolon kaj acetonon.
Clostridium acetobutylicum estas gram-pozitiva bakterio. Ĝia genomo estas tute sekvenciita, havas 3.940.880 bazajn parojn. Ĝi moviĝas per flageloj, vivas anaerobe, ĉefe en grundo.
Ĝi povas fermenti kabronhidratojn (sukero, amelo) kaj tiel produkti etanolon, buteracidon, acetonon, butanolon, karbonan dioksidon kaj molekulan hidrogenon (H2). La karbonhidratojn la bakterio transformas unuafoje al glukozo kaj poste per glikolizo al piruvato kaj al la menciitaj kemiaj kombinaĵoj.
Pro la produktebleco de etanolo, butanolo, ĝi gravas en bioteĥnologio, biologia energio (biobutanolo, biofuelo).
Clostridium acetobutylicum estas bakterio el genro klostridio, kiu tre gravas pro ties propreco por produkti per fermentado butanolon kaj acetonon.
Clostridium acetobutylicum, ATCC 824, es una bacteria comercialmente valiosa y a veces llamada "organismo Weizmann" por el químico judío-ruso Chaim Weizmann. Como profesor titular en la Universidad de Mánchester, Inglaterra, la utilizó en 1916 como herramienta bioquímica para producir al mismo tiempo y conjuntamente, acetona, etanol, y butanol a partir del almidón. El método ha sido descrito desde entonces como el proceso ABE, (proceso de fermentación de acetona, butanol y etanol), produciendo 3 partes de acetona, 6 de butanol, y 1 de etanol. La acetona fue utilizada en tiempos de guerra en las tareas de fundición de cordita. Los alcoholes se usaron para producir combustibles vehiculares y caucho sintético.
A diferencia de la levadura, que solo puede digerir azúcar en etanol y dióxido de carbono, C. acetobutylicum y otras Clostridia pueden digerir suero de leche, azúcar, almidón, celulosa y quizás ciertos tipos de lignina, produciendo butanol, ácido propanoico, éter, y glicerol.
En 2008, una cepa de Escherichia coli fue modificada genéticamente para sintetizar butanol; los genes fueron derivados de Clostridium acetobutylicum.[1][2] En 2013, la primera producción microbiana de alcanos de cadena corta fue reportada - lo cual es un paso considerable hacia la producción de gasolina.[3] Una de las enzimas cruciales - un ácido graso acil-CoA reductasa - provino de Clostridium acetobutylicum.
Clostridium acetobutylicum, ATCC 824, es una bacteria comercialmente valiosa y a veces llamada "organismo Weizmann" por el químico judío-ruso Chaim Weizmann. Como profesor titular en la Universidad de Mánchester, Inglaterra, la utilizó en 1916 como herramienta bioquímica para producir al mismo tiempo y conjuntamente, acetona, etanol, y butanol a partir del almidón. El método ha sido descrito desde entonces como el proceso ABE, (proceso de fermentación de acetona, butanol y etanol), produciendo 3 partes de acetona, 6 de butanol, y 1 de etanol. La acetona fue utilizada en tiempos de guerra en las tareas de fundición de cordita. Los alcoholes se usaron para producir combustibles vehiculares y caucho sintético.
A diferencia de la levadura, que solo puede digerir azúcar en etanol y dióxido de carbono, C. acetobutylicum y otras Clostridia pueden digerir suero de leche, azúcar, almidón, celulosa y quizás ciertos tipos de lignina, produciendo butanol, ácido propanoico, éter, y glicerol.
Clostridium acetobutylicum, ATCC 824, é unha bacteria dispoñible comercialmente, ás veces chamada "organismo de Weizmann", polo nome do xudeu nacido en Rusia Chaim Weizmann. Cando era profesor na Universidade de Manchester, Inglaterra utilizou este organismo en 1916 como ferramenta bioquímica para producir ao mesmo tempo, conxuntamente, acetona, etanol e butanol a partir de amidón. O método foi descrito desde entón como o proceso ABE (proceso de fermentación Acetona Butanol Etanol), que rende 3 partes de acetona, 6 de butanol e 1 de etanol. A acetona foi utilizada na importante tarefa en tempos de guerra de producir cordita. Os alcohois foron utilizados para producir combustibles para vehículos e caucho sintético.
A diferenza dos lévedos, que só poden dixerir azucre dando etanol e dióxido de carbono, C. acetobutylicum e outros Clostridia poden dixerir soro lácteo, azucre, amidón, celulosa e quizais certos tipos de lignina, rendendo butanol, ácido propiónico, éter e glicerina.
En 2008, unha cepa de Escherichia coli foi sometida a enxeñaría xenética para que sintetizase butanol, e os xenes que se utilizaron procedían de Clostridium acetobutylicum.[1][2] En 2013, informouse da primeira produción microbiana de alcanos de cadea curta,[3] o cal foi un importante paso adiante pra a produción de gasolina. Un dos enzimas cruciais, unha acilo graxo-CoA redutase, procedía de Clostridium acetobutylicum.
Clostridium acetobutylicum, ATCC 824, é unha bacteria dispoñible comercialmente, ás veces chamada "organismo de Weizmann", polo nome do xudeu nacido en Rusia Chaim Weizmann. Cando era profesor na Universidade de Manchester, Inglaterra utilizou este organismo en 1916 como ferramenta bioquímica para producir ao mesmo tempo, conxuntamente, acetona, etanol e butanol a partir de amidón. O método foi descrito desde entón como o proceso ABE (proceso de fermentación Acetona Butanol Etanol), que rende 3 partes de acetona, 6 de butanol e 1 de etanol. A acetona foi utilizada na importante tarefa en tempos de guerra de producir cordita. Os alcohois foron utilizados para producir combustibles para vehículos e caucho sintético.
A diferenza dos lévedos, que só poden dixerir azucre dando etanol e dióxido de carbono, C. acetobutylicum e outros Clostridia poden dixerir soro lácteo, azucre, amidón, celulosa e quizais certos tipos de lignina, rendendo butanol, ácido propiónico, éter e glicerina.
Clostridium acetobutylicum adalah suatu bakteri bernilai komersial, yang tergolong dalam genus Clostridium. Bakteri ini juga kadang disebut "organisme Weizmann", dari nama seorang ilmuwan dan politisi Yahudi Chaim Weizmann, yang pada 1916 membantu menemukan bagaimana kultur C. acetobutylicum dapat digunakan dalam industri seperti produksi mesiu dan TNT. Proses yang disebut proses A.B.E. ini menjadi standar dalam industri hingga akhir 1940an, saat harga minyak yang rendah menyebabkan proses berbasis cracking hidrokarbon dan distilasi minyak bumi menjadi lebih efisien. C. acetobutylicum juga memproduksi asam asetat (cuka), asam butirat, karbon dioksida dan hidrogen.
Fermentasi anaerobik menggunakan C. acetobutylicum baru-baru ini kembali diminati pasar karena dapat digunakan untuk memproduksi bahan bakar bio untuk menggantikan bensin dan minyak diesel.
Artikel bertopik bakteri ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya. Il Clostridium acetobutylicum è un batterio della famiglia Clostridiaceae. È anche chiamato organismo di Weizmann, dal nome di Chaim Weizmann, che nel 1916 studiò le modalità con cui le colture di C. acetobutylicum possono essere utilizzate per produrre acetone, butanolo ed etanolo a partire dall'amido.
Il Clostridium acetobutylicum è un batterio della famiglia Clostridiaceae. È anche chiamato organismo di Weizmann, dal nome di Chaim Weizmann, che nel 1916 studiò le modalità con cui le colture di C. acetobutylicum possono essere utilizzate per produrre acetone, butanolo ed etanolo a partire dall'amido.
Clostridium acetobutylicum — бактерія роду Clostridium. Має комерційну цінність.
Вченим і політиком російсько-єврейського походження Хаїмом Вейцманом, в 1916 році, в промисловості було використано культуру C. acetobutylicum як біо-хімічний інструмент для виробництва ацетону, етанолу і бутанолу з крохмалю. Цей процес називається ABE процес, який стає стандартом в галузі до кінця 1940-х років. В 1940-х роках низькі ціни на нафту призвели до переходу на інший афективний процес - крекінг вуглеводнів і перегонка нафти C. acetobutylicum також виробляє оцтову кислоту (оцет), масляна кислота, вуглекислий газ і водень.
На відміну від дріжджів, які можуть перетравлювати цукор тільки в спирт і вуглекислий газ, C. acetobutylicum та інші клостридії може переварити молочну сироватку, цукор, крохмаль і, можливо, деякі види лігніну, продукуючи бутанол, пропіонову кислоту, ефір і гліцерин.
C. acetobutylicum використовується при анаеробному бродінні для виробництва біопалива (біобутанолу).
Джеймс Ляо, інженер-хімік в Університеті Каліфорнії розробив метод з вставки генів, які відповідають за виробництво бутанолу, з бактерії Clostridium acetobutylicum в кишкову паличку.
Clostridium acetobutylicum — бактерія роду Clostridium. Має комерційну цінність.
Вченим і політиком російсько-єврейського походження Хаїмом Вейцманом, в 1916 році, в промисловості було використано культуру C. acetobutylicum як біо-хімічний інструмент для виробництва ацетону, етанолу і бутанолу з крохмалю. Цей процес називається ABE процес, який стає стандартом в галузі до кінця 1940-х років. В 1940-х роках низькі ціни на нафту призвели до переходу на інший афективний процес - крекінг вуглеводнів і перегонка нафти C. acetobutylicum також виробляє оцтову кислоту (оцет), масляна кислота, вуглекислий газ і водень.
На відміну від дріжджів, які можуть перетравлювати цукор тільки в спирт і вуглекислий газ, C. acetobutylicum та інші клостридії може переварити молочну сироватку, цукор, крохмаль і, можливо, деякі види лігніну, продукуючи бутанол, пропіонову кислоту, ефір і гліцерин.
C. acetobutylicum використовується при анаеробному бродінні для виробництва біопалива (біобутанолу).
Джеймс Ляо, інженер-хімік в Університеті Каліфорнії розробив метод з вставки генів, які відповідають за виробництво бутанолу, з бактерії Clostridium acetobutylicum в кишкову паличку.
Clostridium acetobutylicum
McCoy et al. 1926
Clostridium acetobutylicum (лат.) — вид анаэробных палочкообразных бактерий из рода клостридии. В 1916 году была использована Хаимом Вейцманом как биохимическое средство для процесса ацетоно-бутилового брожения и одновременного получения бутанола, ацетона, этанола из крахмала.
Использовалась в промышленности до 1940 годов, пока углеводородный крекинг из нефти не стал промышленным стандартом для производства топлив и компонентов взрывчатки[1]. Имеет значительную коммерческую ценность для промышленного производства бутанолового биотоплива при высокой цене на нефть.
Помимо крахмала бактерия может перерабатывать также молочную сыворотку, сахар, лигнин, целлюлозу и другую биомассу в бутанол.
Это заготовка статьи по бактериологии. Вы можете помочь проекту, дополнив её. 
Clostridium acetobutylicum (лат.) — вид анаэробных палочкообразных бактерий из рода клостридии. В 1916 году была использована Хаимом Вейцманом как биохимическое средство для процесса ацетоно-бутилового брожения и одновременного получения бутанола, ацетона, этанола из крахмала.
Использовалась в промышленности до 1940 годов, пока углеводородный крекинг из нефти не стал промышленным стандартом для производства топлив и компонентов взрывчатки. Имеет значительную коммерческую ценность для промышленного производства бутанолового биотоплива при высокой цене на нефть.
Помимо крахмала бактерия может перерабатывать также молочную сыворотку, сахар, лигнин, целлюлозу и другую биомассу в бутанол.
