Wiley жаңартылатын энергия
Лигноцеллюлоза материалынан алынған ферменттік гидролиз
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| 8.6.3 Лигноцеллюлоза материалынан алынған ферменттік гидролиз
Целлюлоза мен гемицеллюлозаның ферменттік гидролизін өзіне тән жоғары целлюлаза және гемицеллюлаза ферменттерімен орындауға болады (гликозил-гидролаза). Бұл топқа кемінде 15 ақуыз тұқымдастары және бірнеше тұқымдас тармақтар кіреді [14, 32]. Целлюлозаның глюкозаға дейін ферменттік ыдырауына негізінен ферменттердің үш жеке тобының синергиялық әсері есебінен қол жеткізіледі [2]: • Әдетте карбоксиметилцеллюлозадан (КМЦ) босайтын қалпына келтіруші топтарды анықтау арқылы өлшенетін 1,4- -d-глюкан-4-глюканогидролаза немесе эндо-1,4- - глюканазалар. • экзо-1,4- -d-глюканазалар, соның ішінде 1,4- -d-глюкан гидролазалар және 1,4- -d- глюкан целлобиогидролазалар. Глюкан 1,4- -d - гидролазалары d-глюкозаны бөледі, ал 1,4-glu-d-глюкан целлобиогидролаздары d-целлобиозаны босатады. • целлобиоздардан және ерітілетін целлодекстриндерден, сондай-ақ көптеген гликозидтерден d-глюкозаны бөлетін -d- глюкозид-глюкогидролазалар немесе -d- глюкозидазалар. Экзо-экзо, экзо-эндо және эндо-эндо энзимдер арасында өзара байланыс бар, ол бірнеше рет көрсетілді. Субстраттың қасиеттері, целлюлазаның белсенділігі және гидролиз жағдайлары (мысалы, температура және рН) целлюлозаның ферменттік гидролизіне әсер ететін факторлар болып табылады. Ферменттік гидролиздің шығуы мен жылдамдығын жақсарту мақсатында гидролиз үдерісін оңтайландыруға және целлюлазаның белсенділігін арттыруға бағытталған кейбір зерттеулер жүргізілді. Субстраттың шоғырлануы целлюлозаның ферменттік гидролизінің шығуына және бастапқы жылдамдығына әсер ететін анықтаушы факторлардың бірі болып табылады. Субстраттың төмен деңгейі кезінде субстрат шоғырлануының артуы әдетте гидролиз реакциясының шығуы мен жылдамдығына әкеледі. Осыған қарамастан, субстраттың жоғары шоғырлануы субстраттың тежелуін тудыруы мүмкін, бұл гидролиз жылдамдығын едәуір төмендетеді. Субстратты тежеу дәрежесі жалпы субстрат пен жалпы ферменттің арақатынасына байланысты [11]. Целлюлаз дозасын белгілі бір дәрежеде арттыру гидролиздің шығуы мен жылдамдығын жақсартуы мүмкін, бірақ үдерістің құнын едәуір арттырады. 10 АФБ/г целлюлозаға целлюлазаны жүктеу (сүзгіш қағаздың грамм бірліктері) зертханалық зерттеулерде жиі қолданылады, өйткені ол ферменттің ақылға қонымды құны кезінде глюкозаның жоғары деңгейі бар гидролиз шоғырын қамтамасыз етеді. Гидролиз кезінде целлюлаза ферментінің құрамы субстраттардың түрі мен шоғырлануына байланысты 5-тен 33 АФБ/г-ға дейін өзгереді. Целлюлоза ферменттік гидролизде -глюкозидаза шектеуші агент ретінде әрекет ете алады. Қосымша -глюкозидазаны қосу қанттанудың шығуын арттыруы мүмкін [33, 34]. Целлюлозаның ферменттік гидролизі үш кезеңнен тұрады: 1) целлюлоза ферменттерін целлюлоза 142 бетіне сіңіру, (2) целлюлозаны қарапайым қантқа дейін биологиялық ыдырату және (в) целлюлоза десорбциясы [11]. Целлюлазаның белсенділігі гидролиз кезінде азаяды. Целлюлозада целлюлазаның қайтымсыз сіңіруі осы белсенділіктің төмендеуіне ішінара жауапты болады. Гидролиз кезінде беттік- белсенді заттарды қосу целлюлоза бетінің қасиеттерін өзгертіп, целлюлозаның целлюлозамен қайтымсыз байланысуын азайтуға қабілетті. Tween 20 және Tween 80 – бұл мағынада ең тиімді ионогенді емес беттік белсенді заттар болып табылады. 2,5 г/л бір мезгілде қанттандыру және ферменттеу (SSF) үшін Tween 20-ны қоспа ретінде қосу үдеріске аздап оң әсер етеді. Ол этанолды өндіруді арттырады, үдеріс соңында сұйық фракциядағы ферменттік белсенділікті арттырады, ферментті жүктеу санын азайтады және этанолдың максималды шоғырлануына жету үшін қажетті уақытты қысқартады [33]. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|