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.