ТЕХНОЛОГИЯ ОСАХАРИВАНИЯ БИОМАССЫ МИСКАНТУСА ПРИ ПОМОЩИ КОММЕРЧЕСКИХ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ

Одним из ключевых путей снижения себестоимости биотехнологического производства является разработка для культивирования микроорганизмов дешевых субстратов, не конкурирующих с продуктами питания. В статье проанализированы возможности использования коммерчески доступных препаратов с целлюлозолитической активностью для осахаривания биомассы мискантуса сорта Сорановский – новой технической культуры, внесенной в реестр сельскохозяйственных культур РФ в 2013 г., в сравнении с осахариванием биомассы других травянистых растений –канареечника тростниковидного, кендыря ланцетовидного и сиды гермафродитной. Для ферментативного гидролиза были использованы коммерчески доступные препараты целлюлаз грибного происхождения: ксиланаза из Thermomyces lanuginosus, целлюлаза из Aspergillus niger, целлобиаза и целлюлаза из Pen. verruculosum. Ферментативному гидролизу предшествовала предобработка щелочной перекисью. Самой легко гидролизуемой из исследованных нами оказалась биомасса канареечника. Различными комбинациями ферментов удалось добиться 100-процентной конверсии в пересчете на массу гидролизуемых компонентов, что соответствует 70 % конверсии в пересчете на биомассу для всех образцов биомассы.

1. Будаева В.В., Макарова Е.И., Скиба Е.А., Сакович Г.В., Симирский В.В., Лисовский Д.Л., Ивашкевич О.А. Исследование кислотного и ферментативного гидролиза пеллет из рапсовой соломы // Ползуновский вестник. 2013. № 3. С. 173-179.

2. Слынько Н.М., Горячковская Т.Н., Шеховцов С.В., Банникова С.В., Бурмакина Н.В., Старостин К.В., Розанов А.С., Нечипоренко Н.Н., Вепрев С.Г., Шумный В.К., Колчанов Н.А., Пельтек С.Е. Биотехнологический потенциал новой технической культуры - мискантус сорт Сорановский // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013. Т. 17. № 4/1. С. 765-771.

3. Aristidou A., Penttila M. Metabolic engineering applications to renewable resource utilization // Current Opinion Biotechnology. 2000. V. 11 (2). P. 187-198.

4. Beg Q.K., Kapoor M., Mahajan L., Hoondal G.S. Microbial xylanases and their industrial applications: a review // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001. V. 56. Р. 326-338.

5. Bhalla A., Bansal N., Kumar S., Bischoff K.M., Sani R.K. Improved lignocellulose conversion to biofuels with thermophilic bacteria and thermostable enzymes // Bioresour Technol. 2013. V. 128. P. 751-759.

6. Erickson B., Nelson, J.E., Winters P. Perspective on opportunities in industrial biotechnology in renewable chemicals // Biotechnol. J. 2012. V. 7. Р. 176-185.

7. Kumar R., Singh S., Singh O.V. Bioconversion of lignocellulosic biomass: Biochemical and molecular perspectives // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2008. V. 35. P. 377-391.

8. Saha B.C., Cotta M.A. Ethanol production from alkaline peroxide pretreated enzymatically saccharifi ed wheat straw // Biotechnol. Prog. 2006. V. 22. P. 449-453.

9. Saha B.C., Iten L.B., Cotta M.A., Wu Y.V. Dilute acid pretreatment, enzymatic saccharifi cation and fermentation of wheat straw to ethanol // Proc. Biochem. 2005. V. 40. P. 3693-3700.

10. Schädel C., Blöchl A., Richter A., Hoch G. Quantification and monosaccharide composition of hemicelluloses from different plant functional types // Plant Physiology Biochemistry. 2010. V. 48 (1). P. 1-8.

11. Shen Y., Zhang Y., Ma T., Bao X., Du F., Zhuang G., Qu Y. Simultaneous saccharifi cation and fermentation of acidpretreated corncobs with a recombinant Saccharomyces cerevisiae expressing b-glucosidase // Biores. Technol. 2008. V. 99. P. 5099-5103.

12. Wyman C.E. Handbook on bioethanol: production and utilization. Taylor Francis. Washington, 1996. P. 417.

13. Zhang P.Y., Himmel M.E., Mielenz J.R. Outlook for cellulase improvement, screening and selection strategies // Biotechnol. Adv. 2006. V. 24. P. 452-481.