SBIR Phase II: High-yield Fermentation of Sugars to Levulinic Acid

SBIR 第二阶段:糖类高产发酵成乙酰丙酸

基本信息

  • 批准号:
    1256625
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 50万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-04-15 至 2016-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research Phase II project focuses on the development of a high-yield fermentation route for the production of levulinic acid (LA). LA is one of the best-suited C5 building blocks for bio-refinery production due to higher value, broad applications, and likely quick adoption by the chemical industry. During Phase I, this project has designed and experimentally validated the concept of a novel fermentation pathway for the production of LA. The focus of this Phase II work will be to transition from this technical proof-of-concept to the development of a lab-scale fermentation process. The limiting enzymatic steps in the designed pathway will first be optimized to reach levels of activity consistent with the flux/yield required for economical production. Variants of the designed pathway incorporating the original and optimized enzymes will subsequently be cloned into suitable fermentation organism(s). Using computational and experimental metabolic engineering tools, knock-out and knock-down mutations will be performed to further optimize flux/yield in the pathway while optimizing for host cell growth. This work represents the first commercial application of enzyme design to rationally engineer novel metabolic pathway that do not have any natural counterpart, bringing us closer to the dream of designer cell factories. The broader impact/commercial potential of this project is the advancement of a U.S. green chemistry industry and to allow America to take the lead in the commercial production of a new renewable chemical building block. The lack of a high-yield alternative to costly thermo-chemical processes has been preventing widespread adoption of levulinic acid (LA). Because LA can be converted, chemically or biochemically, to synthetic rubber (through isoprene and butenes), bio-fuels (such as kerosene and HMF), polymers (for instance, nylons) and polymer additives (for changing polymer characteristics), the addressable market is in excess of $20B annually. When considered as the end product, LA trades at a considerable higher price than ethanol, the current product of most commercial bio-refineries, and thus can help diversify their product offering and considerably increase their margins.
这个小型企业创新研究二期项目的重点是开发生产乙酰丙酸(LA)的高产发酵路线。LA是最适合生物炼油厂生产的C5构建模块之一,因为它具有更高的价值,广泛的应用,并且可能很快被化学工业采用。在第一阶段,该项目设计并实验验证了一种用于生产LA的新型发酵途径的概念。第二阶段工作的重点将是从这个技术概念验证过渡到实验室规模发酵过程的开发。设计途径中的限制性酶步骤将首先进行优化,以达到与经济生产所需的通量/产量相一致的活性水平。包含原始和优化酶的设计途径的变体随后将被克隆到合适的发酵生物体中。利用计算和实验代谢工程工具,将进行敲除和敲除突变,以进一步优化途径中的通量/产量,同时优化宿主细胞生长。这项工作代表了酶设计的第一个商业应用,合理地设计了没有任何天然对应物的新型代谢途径,使我们更接近设计细胞工厂的梦想。该项目的更广泛影响和商业潜力是推动美国绿色化学工业的发展,并使美国在新型可再生化学材料的商业生产方面处于领先地位。缺乏一种高产量的替代昂贵的热化学工艺一直阻碍着乙酰丙酸(LA)的广泛采用。由于LA可以通过化学或生物化学方式转化为合成橡胶(通过异戊二烯和丁烯)、生物燃料(如煤油和HMF)、聚合物(如尼龙)和聚合物添加剂(用于改变聚合物特性),因此其潜在市场每年超过200亿美元。当被视为最终产品时,LA的交易价格要比乙醇高得多,乙醇是大多数商业生物精炼厂目前的产品,因此可以帮助他们多样化产品供应,并大大提高他们的利润。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Alexandre Zanghellini其他文献

Alexandre Zanghellini的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Alexandre Zanghellini', 18)}}的其他基金

SBIR Phase II: A computational and experimental platform for the automated design of organisms used in the production of biochemicals
SBIR 第二阶段:用于生物化学品生产的生物体自动化设计的计算和实验平台
  • 批准号:
    1456372
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
STTR Phase I: Synthetic Biology 2.0: A platform for the automated design of cell factories incorporating synthetic enzymes
STTR 第一阶段:合成生物学 2.0:结合合成酶的细胞工厂自动化设计平台
  • 批准号:
    1321578
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: High-yield Fermentation of Sugars to Levulinic Acid
SBIR 第一阶段:糖类高产发酵成乙酰丙酸
  • 批准号:
    1114078
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

SBIR Phase II: Innovative Two-Phase Cooling with Micro Closed Loop Pulsating Heat Pipes for High Power Density Electronics
SBIR 第二阶段:用于高功率密度电子产品的创新两相冷却微闭环脉动热管
  • 批准号:
    2321862
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Innovative Glass Inspection for Advanced Semiconductor Packaging
SBIR 第二阶段:先进半导体封装的创新玻璃检测
  • 批准号:
    2335175
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Intelligent Language Learning Environment
SBIR第二阶段:智能语言学习环境
  • 批准号:
    2335265
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: FlashPCB Service Commercialization and AI Component Package Identification
SBIR第二阶段:FlashPCB服务商业化和AI组件封装识别
  • 批准号:
    2335464
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Thermally-optimized power amplifiers for next-generation telecommunication and radar
SBIR 第二阶段:用于下一代电信和雷达的热优化功率放大器
  • 批准号:
    2335504
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Sodium-Based Solid-State Batteries for Stationary Energy Storage
SBIR第二阶段:用于固定储能的钠基固态电池
  • 批准号:
    2331724
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: A mesh-free, sling-free, minimally invasive treatment for stress urinary incontinence in women
SBIR II 期:无网、无吊带的微创治疗女性压力性尿失禁
  • 批准号:
    2233106
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Zero Trust Solution for Precision Medicine and Precision Health Data Exchanges
SBIR 第二阶段:精准医疗和精准健康数据交换的零信任解决方案
  • 批准号:
    2226026
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: High-Performance Batteries to Decarbonize Heavy Duty Construction Equipment
SBIR 第二阶段:高性能电池使重型建筑设备脱碳
  • 批准号:
    2335320
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Technology for Stimulating the Herd Instinct of Livestock to Reduce Environmental Impact
SBIR第二阶段:刺激牲畜的群体本能以减少环境影响的技术
  • 批准号:
    2335554
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了