バッチおよび定常状態条件下でのMegasphaera elsdeniiによる乳酸とアクリレートの代謝

Megasphaera elsdeniiの乳酸とアクリレート及びアクリレート類似物による成長をバッチおよび定常状態条件下で研究した。バッチ条件下では、乳酸は酢酸とプロピオン酸に変換され、アクリレートはプロピオン酸に変換された。末尾二重結合を含むアクリレート類似物2-メチルプロペン酸エステルと3-ブテン酸エステルは、それぞれ飽和酸（イソブチレートとブチレート）に変換される一方で、クロトン酸および乳酸類似物である3-ヒドロキシブチレートと(R)-2-ヒドロキシブチレートは代謝されなかった。炭素制限の定常状態条件下では、乳酸は酢酸とブチレートに変換され、プロピオン酸は生成されなかった。餌中のアクリレート濃度が増加するにつれて、ブチレートと水素生成は減少し、プロピオン酸がより多く生成され、一方で計算されたATP収率は変わらなかった。M. elsdeniiの代謝は、バッチと定常状態条件下で大きく異なる。結果は、乳酸制限の定常状態成長中にプロピオン酸が形成されないという結論を支持しており、これは乳酸コエンザイムA（CoA）の形成を駆動するこの基質の不在によるものである。アクリレートとアクリレート類似物は、まずプロピオニル-CoAトランスフェラーゼを介してチオエステルに変換された後、バッチおよび定常状態成長条件下で還元される。私たちの発見は、M. elsdeniiによる酸の利用におけるCoAトランスフェラーゼ活性の中心的役割を示し、M. elsdeniiの修正されたアクリレート経路を提案することを可能にする。