Scalable Electro‐Biosynthesis of Ectoine from Greenhouse Gases

四氢嘧啶 生物合成 温室气体 化学 可扩展性 纳米技术 材料科学 有机化学 生物化学 计算机科学 生物 生态学 数据库 渗透调节剂 氨基酸 脯氨酸
作者
Shuqi Guo,Chengbo Li,Xiaohan Huang,Yanjing Su,Chenyue Zhang,Yizhou Dai,Yuan Ji,Rongzhan Fu,Tingting Zheng,Qiang Fei,Daidi Fan,Chuan Xia
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202415445
摘要

Abstract Converting greenhouse gases into valuable products has become a promising approach for achieving a carbon‐neutral economy and sustainable development. However, the conversion efficiency depends on the energy yield of the substrate. In this study, we developed an electro‐biocatalytic system by integrating electrochemical and microbial processes to upcycle CO 2 into a valuable product (ectoine) using renewable energy. This system initiates the electrocatalytic reduction of CO 2 to methane, an energy‐dense molecule, which then serves as an electrofuel to energize the growth of an engineered methanotrophic cell factory for ectoine biosynthesis. The scalability of this system was demonstrated using an array of ten 25 cm 2 electrochemical cells equipped with a high‐performance carbon‐supported isolated copper catalyst. The system consistently generated methane at the cathode under a total partial current of approximately −37 A (~175 mmol CH4 h −1 ) and O 2 at the anode under a total partial current of approximately 62 A (~583 mmol O2 h −1 ). This output met the requirements of a 3‐L bioreactor, even at maximum CH 4 and O 2 consumption, resulting in the high‐yield conversion of CO 2 to ectoine (1146.9 mg L −1 ). This work underscores the potential of electrifying the biosynthesis of valuable products from CO 2 , providing a sustainable avenue for biomanufacturing and energy storage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
背后归尘完成签到,获得积分10
3秒前
tttck完成签到,获得积分20
4秒前
CY发布了新的文献求助10
6秒前
寇婧怡发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
watertearlxy完成签到,获得积分10
9秒前
思源应助峰回路转采纳,获得10
9秒前
仰山雪完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
tttck发布了新的文献求助10
11秒前
jj完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
黑米粥发布了新的文献求助150
14秒前
科研通AI5应助LSW采纳,获得10
16秒前
peanuttt发布了新的文献求助10
16秒前
木子完成签到 ,获得积分10
19秒前
峰回路转完成签到,获得积分10
23秒前
君君完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
陈一一完成签到 ,获得积分10
28秒前
峰回路转发布了新的文献求助10
30秒前
小熊完成签到,获得积分10
32秒前
科研小白董完成签到 ,获得积分10
37秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
38秒前
38秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得150
38秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
黑米粥发布了新的文献求助10
42秒前
结实的啤酒完成签到 ,获得积分10
43秒前
呆瓜完成签到,获得积分10
45秒前
49秒前
科研通AI5应助风中海云采纳,获得10
54秒前
harry2021发布了新的文献求助10
56秒前
白桃战士完成签到,获得积分10
56秒前
默默的依凝完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323538
关于积分的说明 10214834
捐赠科研通 3038709
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667628
邀请新用户注册赠送积分活动 798236
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758315