Hydrocarbon and Lipid Microbiology Protocols: Bioproducts, Biofuels, Biocatalysts and Facilitating Tools

این جلد پروتکل‌هایی را برای کاربردهای مختلف در میکروبیولوژی هیدروکربنی، از جمله موارد مورد علاقه برای فرآیندهای صنعتی، بیوکاتالیز، تولید چربی و سوخت زیستی، محصولات زیستی، یا میکروبیوم انسانی را پوشش می‌دهد. پروتکل‌های دقیقی را برای غربالگری عملکردی آنزیم‌هایی که روی مولکول‌های چرب (مانند لیپازها، استرازها) عمل می‌کنند، از جمله سنجش‌هایی برای بیوکاتالیست‌های انانتیو انتخابی، و همچنین رویکردهایی برای فناوری‌های نمایش پروتئین ارائه می‌دهد. پروتکل هایی برای بهبود کیفیت سوخت و تولید سوخت زیستی و لیپیدها در میزبان های مختلف (باکتری ها، جلبک ها، مخمرها) نیز ارائه شده است. تولید بیوگاز از زباله های آلی و تخمیر آن به محصولات با ارزش افزوده مانند پلی هیدروکسی آلکانوات ها و همچنین یک مدل آزمایشگاهی از میکروبیوم روده برای متابولیسم اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه و تجزیه و تحلیل تنوع میکروبی پوشش داده شده است. برنامه های کاربردی ارائه شده نمونه هایی از کاربردهای بالقوه فراوان در میکروبیولوژی هیدروکربن و لیپید هستند و بسیاری از آنها (به عنوان مثال فناوری های نمایش پروتئین) در زمینه های تحقیقاتی دیگر نیز مورد توجه خواهند بود.

پروتکل‌های میکروب‌شناسی هیدروکربن و لیپید

ده‌ها هزار هیدروکربن، مشتقات هیدروکربنی و لیپیدهای ساختاری مختلف وجود دارد و مجموعه وسیعی از این مولکول‌ها مورد نیاز است. برای عملکرد سلول ها چرخه جهانی هیدروکربن، که عمدتا توسط میکروارگانیسم ها هدایت می شود، تأثیر زیادی بر محیط زیست و آب و هوای ما دارد. میکروب ها مسئول پاکسازی آلودگی های زیست محیطی ناشی از بهره برداری از مخازن هیدروکربنی هستند و همچنین در کاهش اتکای ما به سوخت های فسیلی با ارائه سوخت های زیستی، پلاستیک ها و مواد شیمیایی صنعتی نقش اساسی دارند. به دست آوردن درک درستی از عملکردهای مربوط به طیف وسیعی از میکروب هایی که هیدروکربن ها و ترکیبات مرتبط را تولید، مصرف و اصلاح می کنند، کلید پاسخگویی به این چالش ها خواهد بود. این مجموعه جامع از پروتکل‌های فعلی و در حال ظهور، دستیابی به این درک و بهره‌برداری از فعالیت‌های مفید این گونه میکروب‌ها را تسهیل می‌کند.

This Volume covers protocols for various applications in hydrocarbon microbiology, including those of interest for industrial processes, biocatalysis, lipid and biofuel production, bioproducts, or the human microbiome. It presents detailed protocols for the functional screening of enzymes acting on greasy molecules (i.e. lipases, esterases), including assays for enantioselective biocatalysts, as well as approaches for protein display technologies. Protocols for improving fuel quality and production of biofuel and lipids in different hosts (bacteria, algae, yeast) are also provided. The production of biogas from organic waste and its fermentation into value-added products such as polyhydroxyalkanoates is covered, as well as an in-vitro model of the gut microbiome for short-chain fatty acid metabolism and microbial diversity analyses. The applications presented are examples of the many potential applications in hydrocarbon and lipid microbiology, and many (i.e. protein-display technologies) will also be of interest in other research fields.

Hydrocarbon and Lipid Microbiology Protocols

There are tens of thousands of structurally different hydrocarbons, hydrocarbon derivatives and lipids, and a wide array of these molecules are required for cells to function. The global hydrocarbon cycle, which is largely driven by microorganisms, has a major impact on our environment and climate. Microbes are responsible for cleaning up the environmental pollution caused by the exploitation of hydrocarbon reservoirs and will also be pivotal in reducing our reliance on fossil fuels by providing biofuels, plastics and industrial chemicals. Gaining an understanding of the relevant functions of the wide range of microbes that produce, consume and modify hydrocarbons and related compounds will be key to responding to these challenges. This comprehensive collection of current and emerging protocols will facilitate acquisition of this understanding and exploitation of useful activities of such microbes.