BRPI0711163A2 - method of using a reduced cellulase charge to hydrolyze a cellulosic substrate - Google Patents

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BRPI0711163A2
BRPI0711163A2 BRPI0711163-0A BRPI0711163A BRPI0711163A2 BR PI0711163 A2 BRPI0711163 A2 BR PI0711163A2 BR PI0711163 A BRPI0711163 A BR PI0711163A BR PI0711163 A2 BRPI0711163 A2 BR PI0711163A2
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cellulase
cellulosic substrate
clostridium
hydrolysis
hydrolyze
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BRPI0711163-0A
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Lee R Lynd
Yi-Heng Percival Zhang
Yanpin Lu
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Dartmouth College
Lee R Lynd
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/14Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase

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Abstract

MéTODO DE UTILIZAçãO DE UMA CARGA REDUZIDA DE CELULASE PARA HIDROLISAR UM SUBSTRATO CELULóSICO. A presente invenção refere-se a métodos de utilização de cargas reduzidas de celulase para hidrolisar substratos celulósicos. Os métodos incluem determinação da quantidade de celulase purificada necessária para hidrolisar substancialmente uma quantidade de substrato celulósico em um período de tempo; redução da quantidade de celulase purificada em um fator de entre 2 e 5 para determinar uma carga reduzida de celulase; e introdução, no substrato celulósico, de (1) um microorganismo expressando celula- se célula-ligada em uma concentração igual à carga reduzida de celulase ou (2) um agente de fermentação que tenha sido manipulado para expressar celulase célula-ligada em uma concentração igual à carga reduzida de celulase sob condições adequadas e durante um período de tempo suficiente para permitir hidrólise substancial do substrato celulósico.METHOD OF USING A REDUCED CELLULASE LOAD TO HYDROLYZE A CELLULOSIC SUBSTRATE. The present invention relates to methods of using reduced cellulase fillers to hydrolyze cellulosic substrates. The methods include determining the amount of purified cellulase needed to substantially hydrolyze an amount of cellulosic substrate over a period of time; reducing the amount of purified cellulase by a factor of between 2 and 5 to determine a reduced cellulase load; and introducing, in the cellulosic substrate, (1) a microorganism expressing cell-bound cellulose at a concentration equal to the reduced cellulase load or (2) a fermentation agent that has been manipulated to express cell-bound cellulase at a concentration equal to the reduced cellulase load under suitable conditions and for a period of time sufficient to allow substantial hydrolysis of the cellulosic substrate.

Description

Relatório Descritivo da Patente de invenção para "SINERGIAENZIMA-MICRÓBIO".Patent Descriptive Report for "SYNERGIAENZYME-MICROBIO".

Pedidos RelacionadosRelated Requests

O presente pedido reivindica o benefício de prioridade do pedidode patente provisório U.S. no. de série 60/796.635, depositado em 1 de Maiode 2005, o qual é incorporado por referência aqui.The present application claims the priority benefit of U.S. Provisional Patent Application no. 60 / 796,635, filed May 1, 2005, which is incorporated by reference herein.

Direitos do GovernoGovernment Rights

O Governo dos Estados Unidos pode ter determinados direitosna presente invenção, uma vez que pesquisa relevante para seu desenvol-vimento foi custeada peio Nationai institute of Standards and Technology(NIST)1 contrato número 60NANB1D0064 e pelo Department of Energy, con-trato número DE-FG02-02ER15350.The United States Government may have certain rights in this invention as research relevant to its development has been funded by the National Institute of Standards and Technology (NIST) 1 contract number 60NANB1D0064 and the Department of Energy, contract number DE- FG02-02ER15350.

AntecedentesBackground

Biomassa celulósica representa um recurso barato e prontamen-te disponível o qual pode ser fermentado para produzir etanol ou outros pro-dutos. Entre os produtos de bioconversão, o interesse no etanol é alto por-que ele pode ser produzido como um combustível doméstico renovável quepoderia oferecer benefícios em termos de sustentabilidade, segurança e de-senvolvimento econômico rural.Cellulosic biomass is a cheap and readily available resource that can be fermented to produce ethanol or other products. Among bioconversion products, the interest in ethanol is high because it can be produced as a renewable domestic fuel that could offer benefits in terms of sustainability, safety and rural economic development.

Uma vez que processos de bioconversão aspiram se tornar eco-nomicamente competitivos com as tecnologias de combustível de petróleo,eles enfrentam desafios associados à hidrólise de celulose em açúcaressimples. Etapas de processo associadas à superação da resistência da bio-massa celulósica são geralmente as mais caras e têm o maior potencial paraaperfeiçoamento R&D-acionado. A resistência da celulose é, tipicamente,superada através de um pré-tratamento ácido, seguido por ruptura enzimáti-ca da celulose pré-tratada por enzimas celulase. Estimativas de custo paraas enzimas celulase atualmente oscilam de $0,30-0,50/galão de etanol. Como custo das enzimas atuando como um fator Iimitativo na produção de etanola partir de biomassa celulósica, qualquer meio de reduzir a quantidade decelulase necessária para a produção de etanol permaneceria um objetivocomercial importante. Conseqüentemente, esforços foram devotados nopassado para compreender o modo de ação de sistemas de enzima ceiuiasecom múltiplos componentes e melhorar sua eficácia.Since bioconversion processes aspire to become economically competitive with petroleum fuel technologies, they face challenges associated with simple sugar cellulose hydrolysis. Process steps associated with overcoming resistance of cellulosic biomass are generally the most expensive and have the greatest potential for improved R&D. Cellulose resistance is typically overcome by acid pretreatment, followed by enzymatic disruption of cellulase enzyme pretreated cellulose. Cost estimates for cellulase enzymes currently range from $ 0.30-0.50 / gallon of ethanol. As the cost of enzymes acting as a limiting factor in the production of ethanola from cellulosic biomass, any means of reducing the amount of cellulase required for ethanol production would remain an important commercial objective. Consequently, efforts have been devoted to understanding the mode of action of multi-component enzyme systems and improving their effectiveness.

Hidrólise enzimática pode ser mediada por enzimas celulase queatuam na ausência de células, por celulases que atuam na presença de cé-luias mas sem nenhuma fixação céiuia-enzima ou por celulases presas àcélulas. No último caso, a hidrólise é mediada por complexos de celulose-enzima-micróbio (CEM) ternários ao invés de complexos de celulose-enzima(CE) binários.Enzymatic hydrolysis may be mediated by cellulase enzymes that quench in the absence of cells, by cellulase acting in the presence of cells but without any enzyme-cell attachment, or by cellulase attached to cells. In the latter case, hydrolysis is mediated by ternary cellulose-enzyme-microbe (CEM) complexes rather than binary cellulose-enzyme (EC) complexes.

Sabe-se que células de microorganismos aeróbicos não aderem(ou aderem apenas fracamente) à celulose. Assim, o principal agente da hi-drólise de celulose em sistemas aeróbicos é a enzima celulase ligada à celu-lose para formar um complexo CE binário. Esses complexos CE se caracte-rizam por proteínas funcionalmente distintas que atuam distintamente. Emcontraste, a maioria dos microorganismos anaeróbicos adere à celulose e oprincipal agente de hidrólise de celulose é um complexo CEM ternário emmuitos, mas não em todos os casos, envolvendo "celulossoma", em quemúltiplas proteínas funcionalmente distintas atuam em conjunto.Aerobic microorganism cells are known not to adhere (or only poorly) to cellulose. Thus, the main agent of cellulose hydrolysis in aerobic systems is the cellulose-linked cellulase enzyme to form a binary CE complex. These EC complexes are characterized by functionally distinct proteins that act distinctly. In contrast, most anaerobic microorganisms adhere to cellulose and the main cellulose hydrolysis agent is a ternary EMC complex in many, but not all cases involving "cellulosomes" in which multiple functionally distinct proteins act together.

O fenômeno de sinergia entre componentes de complexos CE,pelo que a taxa obtida por dois ou mais componentes em combinação émaior do que a soma das taxas observadas quando os componentes atuamdistintamente, foi observado e avaliado na literatura. Contudo, a sinergia"enzima-micróbio" de complexos CEM não foi anteriormente avaliada equantificada.The synergy phenomenon between components of EC complexes, so the rate obtained by two or more components in combination is greater than the sum of the rates observed when the components act distinctly, has been observed and evaluated in the literature. However, the "enzyme-microbe" synergy of EMF complexes has not been previously evaluated and quantified.

Sumáriosummary

Os meios reportados aqui aperfeiçoam a técnica através de for-necimento de um método para redução da quantidade de enzima necessáriapara obter hidrólise de uma determinada quantidade de biomassa ou, alter-nativamente, aumento da quantidade de biomassa que pode ser hidrolisadapor uma determinada quantidade de enzima.The media reported herein refine the technique by providing a method for reducing the amount of enzyme required to hydrolyze a given amount of biomass or, alternatively, increasing the amount of biomass that can be hydrolyzed by a given amount of enzyme. .

Em uma modalidade, um método de utilização de uma cargareduzida de celulase para hidrolisar um substrato celulósico inclui: determi-nação de uma quantidade de celulase purificada necessária para hidrolisarsubstancialmente uma quantidade de substrato celulósico em um período detempo; redução da quantidade de celulase purificada em um fator de entre 2e 5 para determinar uma carga reduzida de celulose; e introdução, no subs-trato celulósico, de um microorganismo expressando celulase célula-ligadaem uma concentração igual à carga reduzida de celulase sob condições edurante um período de tempo adequados para permitir hidrólise substancialdo substrato celulósico.In one embodiment, a method of using a cellulase charge to hydrolyze a cellulosic substrate includes: determining an amount of purified cellulase required to substantially hydrolyze an amount of cellulosic substrate over a period of time; reducing the amount of purified cellulase by a factor of between 2 and 5 to determine a reduced cellulose load; and introducing into the cellulosic substrate a cell-bound cellulase expressing microorganism at a concentration equal to the reduced cellulase charge under suitable conditions for a period of time to permit substantial hydrolysis of the cellulosic substrate.

Em uma modalidade, um método de utilização de uma cargareduzida de celulase para hidrolisar um substrato celulósico inclui: determi-nação de uma quantidade de celulase purificada necessária para hidrolisarsubstancialmente uma quantidade de substrato celulósico em um período detempo; redução da quantidade de celulase purificada em um fator de entre 2e 5 para determinar uma carga reduzida de celulase; e introdução de umagente de fermentação que tenha sido manipulado para expressar celulasecélula-ligada ao substrato celulósico sob condições e durante um período detempo adequados para permitir hidróiise e fermentação substanciais dosubstrato celulósico, em que a celulase célula-ligada está presente em umaconcentração igual à carga reduzida de celulase.In one embodiment, a method of using a cellulase charge to hydrolyze a cellulosic substrate includes: determining an amount of purified cellulase required to substantially hydrolyze an amount of cellulosic substrate over a period of time; reducing the amount of purified cellulase by a factor of between 2 and 5 to determine a reduced cellulase charge; and introducing a fermentation agent that has been engineered to express cell-cell-bound to cellulosic substrate under conditions and for a suitable time period to permit substantial hydrolysis and fermentation of cellulosic substrate, wherein cell-bound cellulase is present at a concentration equal to the reduced charge. of cellulase.

Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of the Drawings

A figura 1 mostra a utilização de celulose por um micróbio, ondehidrólise é mediada por complexos CEM e CE.Figure 1 shows the use of cellulose by a microbe, where hydrolysis is mediated by CEM and CE complexes.

A figura 2 mostra a hidrólise enzimática de celulose durante umareação de Sacarificação e Fermentação Simultâneas (SSF) envolvendo umcomplexo CÉ.Figure 2 shows the enzymatic hydrolysis of cellulose during a Concurrent Saccharification and Fermentation (SSF) reaction involving a CÉ complex.

A figura 3 ilustra alterações no pH e concentração de produtocom o tempo para o experimento representado na figura 1.Figure 3 illustrates changes in pH and yield concentration as time for the experiment shown in Figure 1.

A figura 4 ilustra alterações no pH e concentração de produtocom o tempo para o experimento representado na figura 2.Figure 4 illustrates changes in pH and yield concentration as time for the experiment shown in Figure 2.

A figura 5 mostra curvas de concentração para os experimentosmicrobiano e SSF representados nas FIGS. 1 e 2, bem como experimentosde controle.Figure 5 shows concentration curves for the microbial and SSF experiments depicted in FIGS. 1 and 2, as well as control experiments.

A figura 6 mostra a hidrólise de celulose e acúmulo de produtopara o controle isento de células 1.Figure 6 shows cellulose hydrolysis and product accumulation for cell free control 1.

A figura 7 mostra a hidrólise de celulose e acúmulo de produtopara SSF contínua de Avicel por T. thermosaccharolyticum na presença de0,064 g/L de celulossoma de C. thermocellum purificado.Figure 7 shows cellulose hydrolysis and product accumulation for Avicel SSF by T. thermosaccharolyticum in the presence of 0.064 g / L purified C. thermocellum cellulosome.

A figura 8 mostra a hidrólise e acúmulo de produto para SSFcontínuas de Avicel por T. thermosaccharolyticum na presença de 0,052 g/Lde celulossoma de C. thermocellum purificado.Figure 8 shows hydrolysis and product accumulation for continuous Avicel SSF by T. thermosaccharolyticum in the presence of 0.052 g / L of purified C. thermocellum cellulosome.

Descrição DetalhadaDetailed Description

A sinergia envolvendo intensificação da eficácia de celulase emvirtude de expressão, sobre a superfície, de uma célula microbiana quandocomparado a quando a celulase não está célula-ligada é divulgada aqui. Talsinergia "enzima-micróbio" foi quantitativamente avaliada e foi mostrado quedá origem a um aumento substancial na eficácia de enzimas celulase.The synergy involving enhancement of cellulase efficacy in surface expression of a microbial cell when compared to when the cellulase is not cell-bound is disclosed herein. "Enzyme-microbe" talsinergia has been quantitatively evaluated and has been shown to give rise to a substantial increase in the effectiveness of cellulase enzymes.

Os estudos foram realizados sobre Clostridium thermocellum, oqual é uma bactéria anaeróbica termofílica que exibe uma das maiores taxasde utilização de celulose (hidrólise e fermentação) entre os microorganismosdescritos. C. thermocellum produz um complexo de celulase ou "celulosso-ma" com uma fração substancial do celulossoma ligado à superfície celularsob a maioria das condições de cultura. A hidrólise de celulose microcristali-na (AviceI) foi analisada em culturas em batelada e contínua para os doissistemas a seguir:Studies have been performed on Clostridium thermocellum, which is a thermophilic anaerobic bacterium that exhibits one of the highest rates of cellulose utilization (hydrolysis and fermentation) among the described microorganisms. C. thermocellum produces a cellulase complex or "cellulosome-ma" with a substantial fraction of the cell surface bound cellulosome under most culture conditions. Microcrystalline cellulose hydrolysis (AviceI) was analyzed in batch and continuous cultures for the following two systems:

(a) Hidrólise microbiana envolvendo crescimento de culturas deC. thermocellum na ausência de celulase adicionada, na qual a hidrólise émediada por complexos CEM e CEM(a) Microbial hydrolysis involving growth of deC cultures. thermocellum in the absence of added cellulase, in which hydrolysis is mediated by CEM and CEM complexes

(b) Hidrólise enzimática por celulossoma de C. thermocellumpurificado com fermentação de produtos da hidrólise pelo anaeróbio termofí-Iico não celulolítico Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum. Nesseprocesso de SSF, a hidrólise é mediada por complexos CE apenas.(b) Enzymatic hydrolysis by C. thermocellumpurified cellulosome with fermentation of hydrolysis products by non-cellulolytic thermophilic anaerobic Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum. In this SSF process, hydrolysis is mediated by EC complexes only.

Descobriu-se que taxas específicas de hidrólise de celulose e-ram cerca de 2 a 5 vezes maior para culturas em crescimento de Clostridiumthermocellum quando comparado com preparados de celulase purificados domesmo organismo. Assim, reações aceleradas ocorrem quando celulase deC. thermocellum é apresentada sobre a superfície de uma célula celulose-aderida quando comparado a quando a celulase de C. thermocellum atuasem fixação celular.Specific cellulose hydrolysis rates have been found to be about 2 to 5 times higher for growing Clostridiumthermocellum cultures as compared to organism purified cellulase preparations. Thus, accelerated reactions occur when deC cellulase. thermocellum is presented on the surface of a cellulose-adhered cell when compared to when C. thermocellum cellulase acts in cell attachment.

A partir de uma perspectiva científica aplicada, esse efeito siner-gístico de 2 a 5 vezes é significativo no contexto de estratégias que diminu-em o custo de hidrólise enzimática. Em particular, a quantificação de sinergiaenzima-micróbio proporciona uma indicação de que maiores taxas de hidró-lise podem ser obtidas em configurações de processo nas quais celulose éhidrolisada por micróbios celulolíticos aderentes quando comparado comprocessos nos quais hidrólise é realizada por enzimas celulase na presençade micróbios celulolíticos.From an applied scientific perspective, this 2- to 5-fold synergistic effect is significant in the context of strategies that lower the cost of enzymatic hydrolysis. In particular, quantification of synergiaenzyme-microbe provides an indication that higher hydrolysis rates can be obtained in process configurations in which cellulose is hydrolyzed by adherent cellulolytic microbes when compared to processes in which hydrolysis is performed by cellulase enzymes in the presence of cellulolytic microbes. .

A presença de um micróbio celulolítico celulose-aderente podeaumentar as taxas de hidrólise através de diminuição da concentração localde produtos de hidrólise inibitórios por meio de fermentação. Por exemplo,celobiose e, em um grau menor, glicose, são conhecidos por inibir o celulos-soma de C. thermocellum. Adicionalmente, microorganismos aderentes po-dem ser recompensados a partir de uma perspectiva histórica, uma vez queorganismos com acesso aperfeiçoado a substrato (maior concentração desubstrato na superfície celular e/ou menos perda de substrato para o meioem geral) presumivelmente cresceriam mais rápido e, assim, teriam umavantagem seletiva.The presence of a cellulose-adherent cellulolytic microbe may increase hydrolysis rates by decreasing the local concentration of inhibitory hydrolysis products by fermentation. For example, cellobiose and, to a lesser extent, glucose, are known to inhibit C. thermocellum cellulosum. In addition, adherent microorganisms may be rewarded from a historical perspective, as organisms with improved substrate access (higher cell surface undubstrate concentration and / or less substrate loss to the general medium) would presumably grow faster and thus , would have a selective advantage.

Uma lista de anaeróbios celulolíticos que mediam a hidrólise decelulose primariamente via complexos CEM é apresentada na Tabela 1.A list of cellulolytic anaerobes that mediate cellulose hydrolysis primarily via EMF complexes is presented in Table 1.

Tabela 1. Anaeróbios celulolíticosTable 1. Cellulolytic Anaerobes

ClostridiumstraminosolvensClostridiumstraminosolvens

Acetivibrio cellulolyticusAcetivibrio cellulolyticus

Clóstridium cellulolyticumClóstridium cellulolyticum

Clostridium stercorarium subs. stercorariumClostridium stercorarium subs. stercorarium

Clóstridium stercorarium subs, thermolacticumClóstridium stercorarium subs, thermolacticum

Clóstridium stercorarium subs, IeptospartumClóstridium stercorarium subs, Ieptospartum

Clóstridium hungateiClóstridium hungatei

Caldicellulosiruptor kristjanssoniiClostridium phytofermentansClostridium thermocellumRuminococcus albusRuminococcus flavefaeiensButyrivibrio fibrisolvensEubaeterium eellulosolvensFervidobaeterium eellulosolvensFibrobaeter sueeinogenesSpiroehaeta thermophilaThermotoga neapolitanaNeocallimastix sp. (fungo celulolítico anaeróbico)Pyromyees sp. (fungo celulolítico anaeróbico)Caldicellulosiruptor kristjanssoniiClostridium phytofermentansClostridium thermocellumRuminococcus albusRuminococcus flavefaeiensButyrivibrio fibrisolvensEubaeterium eellulosolvensFervidobaeterium eellulosolvensFibrobaeter sueeinogenesSpiroehaitta nataTepaehaeta thermocellum (anaerobic cellulolytic fungus) Pyromyees sp. (anaerobic cellulolytic fungus)

Os benefícios da sinergia enzima-micróbio podem ser explora-dos utilizando qualquer um dos hospedeiros anaeróbicos mostrados na Ta-bela 1 para hidrólise de um substrato celulósico. Ainda, pode ser vantajosoalterar os hospedeiros na Tabela 1 (por exemplo, via manipulação genéticaou seleção após um estímulo evolucionário) para ter propriedades aperfei-çoadas de produção de produto (por exemplo, titulação, rendimento), aomesmo tempo em que retém a sinergia enzima-micróbio.The benefits of enzyme-microbe synergy can be exploited using any of the anaerobic hosts shown in Table 1 for hydrolysis of a cellulosic substrate. In addition, it may be advantageous to change the hosts in Table 1 (e.g. via genetic manipulation or selection after an evolutionary stimulus) to have improved product production properties (eg titration, yield), while retaining enzyme synergy. -microbe.

Alternativamente, um agente de fermentação que não é natural-mente celulolítico pode ser manipulado para expressar celulase a partir deum dos organismos na Tabela 1. Tal organismo recombinante pode expres-sar um celulossoma sobre a superfície celular e o organismo resultante podeformar complexos CEM e obter maiores taxas de hidrólise de celulose comoum resultado de sinergia enzima-micróbio. Organismos recombinantes queexpressam enzimas celulase presas e métodos de produção de tais orga-nismos são divulgados, por exemplo, no Pedido de Patente U.S. No.60/867.018, o qual é expressamente incorporado aqui por referência. Agen-tes de fermentação exemplificativos que podem ser manipulados para ex-pressar celulase são listados na Tabela 2.Alternatively, a non-naturally cellulolytic fermenting agent may be engineered to express cellulase from one of the organisms in Table 1. Such a recombinant organism may express a cellulosome on the cell surface and the resulting organism may form EMF complexes and obtain higher cellulose hydrolysis rates as a result of enzyme-microbe synergy. Recombinant organisms expressing trapped cellulase enzymes and methods of producing such organisms are disclosed, for example, in U.S. Patent Application No. 60 / 867,018, which is expressly incorporated herein by reference. Exemplary fermentation agents that can be manipulated to express cellulase are listed in Table 2.

Tabela 2. Agentes de fermentação que podem ser manipulados para ex-pressar celulaseTable 2. Fermentation Agents That Can Be Handled to Express Cellulase

Saccharomyces cerevisiaeZymomonas mobilis Escherichia coliKlebsieiia oxytoeaCiostridiumacetobutyiicumSchizosaceharomyees pombeCandida aibieansKluyveromyces IaetisPiehia pastorisPiehia stipitisYarrowia IipoiyticaHansenula polymorphaPhaffia rhodozymaCandidautilisArxuia adeninivoransDebaryomyees hanseniiDebaryomyees polymorphusSchwanniomyees oeeidentalisSaccharomyces cerevisiaeZymomonas mobilis Escherichia coliKlebsieiia oxytoeaCiostridiumacetobutyiicumSchizosaceharomyees pombeCandida aibieansKluyveromyces IaetisPiehia pastorisPiehia stipitisYarrowia IipoiyticaHansenula polymorphaPhaffia rhodozymaCandidautilisArxuia adeninivoransDebaryomyees hanseniiDebaryomyees polymorphusSchwanniomyees oeeidentalis

Substratos celulósicos que podem ser hidrolisados de acordocom os presentes meios incluem, mas não estão limitados a, gramas, taiscomo grama perene, grama comum, grama de centeio, capim amarelo, mis-canthus ou uma combinação dos mesmos; resíduos do processamento deaçúcar tal como, mas não limitado a, bagaço de cana-de-açúcar; dejetosagrícolas tais como, mas não limitado a, palha de arroz, cascas de arroz,palha de cevada, sabugos de milho, palha de trigo, palha de canola, palhade aveia, cascas de aveia e fibra de milho; silagem tal como, mas não limita-do a, silagem de soja, silagem de milho e dejetos de floresta tais como, masnão limitado a, fibra de polpa de madeira reciclada, pó de serragem, madeiradura, madeira macia ou qualquer combinação dos mesmos; produtos da di-gestão de ruminantes; dejetos municipais; efluente da trituração de papel;jornal; papelão; e combinações de qualquer um dos substratos mencionadosacima. Exemplos de madeiras duras consideradas para a produção de eta-nol podem incluir salgueiro, bordo, carvalho, imbuía, eucalipto, olmeiro, vido-eiro, castanheiro, faia e freixo. Exemplos de madeiras macias consideradaspara a produção de etanol podem incluir pinheiro amarelo do Sul, abeto, ce-dro, cipreste, tsuga, lariço, pinus e pinheiro ou combinações dos mesmos.Cellulosic substrates which may be hydrolyzed according to the present means include, but are not limited to, grams such as perennial grass, common grass, rye grass, yellow grass, mis-canthus or a combination thereof; sugar processing wastes such as, but not limited to, sugarcane bagasse; agricultural waste such as, but not limited to, rice straw, rice husks, barley straw, corn cobs, wheat straw, canola straw, oat straw, oat husks and corn fiber; silage such as, but not limited to, soybean silage, corn silage and forest waste such as, but not limited to, recycled wood pulp fiber, sawdust, hardwood, softwood or any combination thereof; ruminant management products; municipal waste; effluent from shredding paper, newspaper; cardboard; and combinations of any of the above substrates. Examples of hardwoods considered for ethanol production may include willow, maple, oak, imbui, eucalyptus, elm, birch, chestnut, beech and ash. Examples of softwoods considered for ethanol production may include southern yellow pine, spruce, cypress, cypress, tsuga, larch, pine and pine or combinations thereof.

Exemplo 1Example 1

1 Hidrólise de Celulose Microbianamente Mediada Versus Enzima Isolada-Mediada1 Microbially Mediated Cellulose Hydrolysis Versus Isolated-Mediated Enzyme

A hidrólise microbianamente mediada de celulose por Clostridi-um thermocellum foi sistematicamente comparada com a hidrólise enzimati-camente mediada realizada por celulossomas de C. thermocellum purifica-dos na presença e ausência de Thermoanaerobacterium thermosaccharoly-ticum, um termófilo não celulolítico capaz de utilizar produtos solúveis dahidrólise de celulose. Complexos CEM ternários estão presentes no caso dehidrólise microbianamente mediada, enquanto que a hidrólise de celuloseocorre exclusivamente em virtude da ação de complexos CE binários no ca-so de hidrólise enzimaticamente mediada.Microbially mediated cellulose hydrolysis by Clostridi-um thermocellum was systematically compared with enzymatically mediated hydrolysis by purified C. thermocellum cellulosomes in the presence and absence of Thermoanaerobacterium thermosaccharoly-ticum, a non-cellulolytic thermophile capable of using soluble products. cellulose dahydrolysis. Ternary CEM complexes are present in the case of microbially mediated hydrolysis, while cellulose hydrolysis occurs exclusively due to the action of binary CE complexes in the case of enzymatically mediated hydrolysis.

Cultura em Batelada ee C. Thermocellum e Controles RelevantesBatch Culture and C. Thermocellum and Relevant Controls

Cinco ml de cultura de estoque de Clostridium thermocellum(ATCC 27405) foram inoculados via uma seringa em 100 ml de meio MTCcontendo 2 g/L de-Avicel PH105 (FMC Corp., Filadélfia, PA) e 10 g/L detampão MOPs (pH inicial de 7,6) em frascos de soro vedados de 200 ml emtriplicata (Bélico Biotechnology, Vineland, NJ) sob uma atmosfera de N2. Asculturas foram incubadas a 60 0C em um banho de água com temperaturacontrolada com agitação giratória a 200 rpm. Uma vez que 2 g/L de Avicelforam consumidos, conforme determinado através de inspeção visual, Avicelsuplementar foi adicionado via uma seringa como 40 g/L de uma suspensãoestéril até uma concentração de 2 g/L, o pH foi ajustado para 7,6 através daadição de NaOH a 4M e a fase gasosa foi substituída através de fluxo comN2 filtro-esterilizado.Five ml of Clostridium thermocellum stock culture (ATCC 27405) was inoculated via a syringe into 100 ml MTC medium containing 2 g / l de-Avicel PH105 (FMC Corp., Philadelphia, PA) and 10 g / l MOP buffer (pH 7.6 ml) in sealed 200 ml triplicate serum vials (Bélico Biotechnology, Vineland, NJ) under an N 2 atmosphere. Ascultures were incubated at 60 ° C in a temperature-controlled water bath with rotary shaking at 200 rpm. Since 2 g / l of Avicel was consumed as determined by visual inspection, supplemental Avicels was added via a syringe as 40 g / l of a sterile suspension to a concentration of 2 g / l, the pH was adjusted to 7.6 through 4M NaOH was added and the gas phase was replaced by filter sterile N 2 flow.

Os dados de utilização de celulose microbiana são tomados como ponto de dados inicial (tempo zero) exatamente após adição de Avicel su-plementar. Controle microbiano 1 foi realizado conforme acima, exceto queuma solução de azida de sódio a 1M esterilizada foi adicionada até umaconcentração final de 38,5 mM em conjunto com adição de Avicel suplemen-tar. A adição de azida, conforme especificado acima, resultou em término defermentação, conforme indicado por concentrações constantes de produtosda fermentação com o tempo, conforme determinado através de HPLC.Microbial cellulose utilization data are taken as the initial data point (time zero) exactly after addition of supplemental Avicel. Microbial control 1 was performed as above except that a sterile 1M sodium azide solution was added to a final concentration of 38.5 mM together with the addition of additional Avicel. Addition of azide as specified above resulted in termination of defermentation as indicated by constant concentrations of fermentation products over time as determined by HPLC.

Preparo e purificação de celulossomaCellulosome Preparation and Purification

Celulossoma usado para experimentos de SSF em batelada foiobtida de culturas em batelada de C. thermocellum crescido em meio MTCem um frasco de 200 ml com Avicel como o substrato de crescimento emuma concentração inicial de 4 g/L. Celulossoma para experimentos de SSFcontínua foi obtido de culturas contínuas em estado uniforme de C. thermo-cellum crescido em meio MTC em uma taxa de diluição (taxa de flu-xo/volume de trabalho do fermentador) de 0,052 h'1 e uma concentração decelulose alimentada de 4 g/L. Celulossoma foi purificado a partir do sobrena-dante do caldo de cultura através de digestão por afinidade. Preparados decelulossoma purificado usados para experimentos de SSF em batelada econtínua continham aproximadamente 1,2 g/L de celulase com uma ativida-de específica de 2,81 U/mg de celulase em tampão de Tris (50 mM, comCaC2 a 10 mM, pH de 6,8). A concentração de produtos da hidrólise solúveisno preparado de celulossoma purificado foi verificada através de HPLC co-mo sendo suficientemente pequena (< 0,002 g/L), de modo a não complicara interpretação dos experimentos de SSF.SFF em batelada e controles enzimáticos relevantesCellulosome used for SSF experiments on C. thermocellum batch cultures grown in MTC medium in a 200 ml flask with Avicel as the growth substrate at an initial concentration of 4 g / L. Cellulosome for continuous SSF experiments was obtained from uniformly continuous C. thermo-cellum cultures grown in MTC medium at a dilution rate (flow rate / fermenter working volume) of 0.052 h'1 and a cellulose concentration 4 g / L. Cellulosome was purified from the broth culture supernatant by affinity digestion. Purified decellulosome preparations used for batch continuous SSF experiments contained approximately 1.2 g / l cellulase with a specific activity of 2.81 U / mg cellulase in Tris buffer (50 mM, with 10 mM CaC2, pH of 6.8). The concentration of soluble hydrolysis products in the purified cellulosome preparation was verified by HPLC as sufficiently small (<0.002 g / L) so as not to complicate interpretation of batch SSF.SFF experiments and relevant enzyme controls.

Cinco ml de uma cultura de estoque de Thermoanaerobacterthermosaccharolyticum (ATCC 31960) foram inoculados em 100 ml de meioMTC contendo 2 g/L de Avicel PH105 e 2 g/L de celobiose em frascos desoro de 200 ml em triplicata sob uma atmosfera de N2. As culturas foram in-cubadas a 60°C em um banho de água com temperatura controlada comagitação giratória a 200 rpm. Uma vez que a celobiose foi consumida, con-forme determinado através de HPLC, o pH foi ajustado para 7,6 e um prepa-rado de celulossoma purificado (acima) foi esterilizado em filtro (Millex-GV,tamanho de poro de 0,22 μm, Millipore, Billerica, MA) e adicionado à culturavia uma seringa até uma concentração final de 100 mg/L. Dados de SSFforam tomados com o ponto de dados inicial (tempo zero) exatamente apósa adição de celulase. Controle 1 isento de células foi realizado na presençade 2 g/L de Avicei e 100 mg/L de ceíuiossoma purificado conforme acima,exceto que nenhum organismo de fermentação estava presente. Controle 21 isento de-células foi realizado conforme para o controle 1 isento de células,exceto que uma solução de azida de sódio a 1M esterilizada foi adicionadaaté uma concentração final de 38,5 mM.Cultura ContínuaFive ml of a stock culture of Thermoanaerobacterthermosaccharolyticum (ATCC 31960) was inoculated into 100 ml TCM medium containing 2 g / l Avicel PH105 and 2 g / l cellobiose in 200 ml desiccant vials in triplicate under an N2 atmosphere. The cultures were incubated at 60 ° C in a temperature controlled water bath with rotary comagitation at 200 rpm. Once cellobiose was consumed as determined by HPLC, the pH was adjusted to 7.6 and a purified cellulosome preparation (above) was filter sterilized (Millex-GV, pore size 0, 22 μm, Millipore, Billerica, MA) and a syringe is added to the culture to a final concentration of 100 mg / L. SSF data was taken with the initial data point (time zero) just after the addition of cellulase. Cell free control 1 was performed in the presence of 2 g / L Avicei and 100 mg / L purified Ceylonome as above, except that no fermentation organism was present. Cell-free control 21 was performed as per cell-free control 1, except that a sterile 1M sodium azide solution was added to a final concentration of 38.5 mM.

Um ILfermentor modificado (Applikon, Dependable Instruments,Foster City, CA, modificado através de NDS) com um braço lateral de extra-vasamento (d.i. de 0,38") e volume de trabalho de 0,5 L foi usado para fer-mentação microbiana através de C. thermocellum e para SSF realizada nomodo contínuo. O pH foi controlado a 6,8 através de um sistema de controlede processo Delta V (New England Controls inc., Mansfield, MA) com a adi-ção de NaOH a 4M, o fermentador foi agitado a 250 rpm e a temperatura foicontrolada a 60 °C circulando água quente através da camisa do fermenta-dor. Meio MTC contendo 4 g/L de Avicel PH105 foi alimentado através deuma bomba peristáltica para obter os tempos de residência desejados. Paraexperimentos de SSF, uma bomba peristáltica adicional foi usada para dis-tribuir ceíuiossoma purificado, armazenado a 4 °C, em tampão de Tris a 50mM (pH de 6,8). As composições de meio MTC e a concentração de Avicelusado para experimentos de SSF foram ajustadas para proporcionar asmesmas concentrações que aquelas usadas em experimentos de fermenta-ção com C. thermocellum (por exemplo, concentração final de 4 g/L de Avi-cel). Experimentos de SSF foram iniciados através de inoculação de 50 mlde uma cultura em fase exponencial tardia de T. thermosaccharolyticum emmeio MTC contendo 4 g/L de Avicel suplementado com 2 g/L de celobiose.Uma vez que o crescimento era evidente, a adição de celulase começou.Amostras usadas para calcular valores em estado uniforme para fermenta-ções contínuas foram tomadas em intervalos de pelo menos uma residência.Medição de Celulose Residual e Produtos da Fermentação.A modified ILfermentor (Applikon, Dependable Instruments, Foster City, CA, NDS-modified) with an extra-leak lateral arm (0.38 "di) and a working volume of 0.5 L was used for fermentation. C. thermocellum and SSF performed at continuous pH The pH was controlled at 6.8 by a Delta V process control system (New England Controls Inc., Mansfield, MA) with the addition of 4M NaOH. , the fermenter was stirred at 250 rpm and the temperature controlled at 60 ° C by circulating hot water through the fermenter jacket MTC medium containing 4 g / l Avicel PH105 was fed through a peristaltic pump to obtain the desired residence times. For SSF experiments, an additional peristaltic pump was used to dispense purified cellulose, stored at 4 ° C, in 50mM Tris buffer (pH 6.8) .MTC medium compositions and Avicelus concentration for experiments of SSF were adjusted for to provide the same concentrations as those used in C. thermocellum fermentation experiments (eg final concentration of 4 g / L Avi-cel). SSF experiments were initiated by inoculation of 50 ml of a late exponential phase culture of T. thermosaccharolyticum in MTC medium containing 4 g / l Avicel supplemented with 2 g / l cellobiose. Once growth was evident, the addition of Samples used to calculate uniform state values for continuous fermentations were taken at intervals of at least one residence. Measurement of Residual Cellulose and Fermentation Products.

A celulose residual foi determinada através de sacarificaçãoquantitativa. As concentrações de açúcares (celobiose, glicose) e produtosde fermentação (ácido láctico, ácido acético e etanol) foram analisadas atra-vés de HPLC usando uma coiuna Bio-Rad HPX-87H operada a 55°C com0,01 % (v/v) de H2SO4 como efluente e um detector de índice refrativo. Açú-cares oligoméricos foram analisados de acordo com o procedimento de pós-hidrólise NREL modificado reportado por Ehrman1 C.I., M.E. Himmel. Biote-chnology Techniques, 8(2): 99 (1994).Residual cellulose was determined by quantitative saccharification. The concentrations of sugars (cellobiose, glucose) and fermentation products (lactic acid, acetic acid and ethanol) were analyzed by HPLC using a Bio-Rad HPX-87H column operated at 55 ° C with 0.01% (v / v ) of H2SO4 as effluent and a refractive index detector. Oligomeric sugars were analyzed according to the modified NREL posthydrolysis procedure reported by Ehrman1 C.I., M.E. Himmel. Biotechnology Techniques, 8 (2): 99 (1994).

Medição de Proteína. Celulossoma e Atividade de CelulaseProtein measurement. Cellulosome and Cellulase Activity

O teor de proteína em amostras de sobrenadante foi determina-do com albumina de soro bovino como o padrão de acordo com o ensaio deproteína de Bradford (Bradford, M.M. Anal. Biochem. 72, 24 (1976)). O teorde proteína na pelota foi medido usando o ensaio de proteína em pelotadescrito anteriormente por Zhang e colaboradores (Zhang, Y.-H. P, L.R.Lynd. J. BacterioL 187, 99 (2005)). As concentrações de celulossoma no so-brenadante e pelota foram determinadas através de um método ELISA re-portado por Dubois, M., K. Gilles, J.K. Hamilton, P.A. Rebers, F. Smith. Natu-re. 168, 167 (1951). A atividade de Avicelase em amostras de sobrenadantee pelota foi medida a 60 0C usando o método de Zhang (2005), baseado naprodução de açúcar solúvel, conforme determinado através do método comfenol-ácido sulfúrico de Dubois (1951). Os resultados são expressos em ter-mos de Unidades Internacionais (IU) = 1 μιποΙ de equivalente de glico-se/L/min.Protein content in supernatant samples was determined with bovine serum albumin as the standard according to the Bradford Protein Assay (Bradford, M.M. Anal. Biochem. 72, 24 (1976)). Protein content in the pellet was measured using the pellet protein assay previously described by Zhang and colleagues (Zhang, Y.-H. P, L.R. Lynd. J. BacterioL 187, 99 (2005)). Cellulosome concentrations in the supernatant and pellet were determined by an ELISA method reported by Dubois, M., K. Gilles, J.K. Hamilton, P.A. Rebers, F. Smith. Natu-re. 168, 167 (1951). Avicelase activity in pellet supernatant samples was measured at 60 ° C using the Zhang (2005) method based on soluble sugar production as determined using the Dubois comphenol-sulfuric acid method (1951). Results are expressed in terms of International Units (IU) = 1 μιποΙ glycoside equivalent / L / min.

Resultados de BateladaBatch Results

Em cultura em batelada sob condições controladas, a hidrólisemicrobiana requereu 16 horas para hidrólise completa de 2 g de celulose/L,durante o qual as concentrações de celulossoma e proteína celular quaseque duplicaram de 48 para 98 mg/L e 125 para 264 mg/L, respectivamente(figura 1). Conforme mostrado na figura 2, SSF usando celulossoma purifi-cado na presença de T. thermosaccharolyticum (hidrólise enzimática) reque-reu 32 horas para hidrólise completa, durante a qual a concentração de celu-lossoma era de 100 mg/L e a concentração de proteína celular aumentou de160 para 260 mg/L.In batch culture under controlled conditions, hydrolysemyrobial required 16 hours for complete hydrolysis of 2 g cellulose / L, during which cellulosome and cell protein concentrations almost doubled from 48 to 98 mg / L and 125 to 264 mg / L respectively (Figure 1). As shown in Figure 2, SSF using purified cellulosome in the presence of T. thermosaccharolyticum (enzymatic hydrolysis) required 32 hours for complete hydrolysis, during which the concentration of cellosomes was 100 mg / L and the concentration of cellular protein increased from 160 to 260 mg / L.

As condições sob as quais hidrólise microbiana e SSF ocorreramforam similares. As concentrações de produto e pH versus o tempo para asreações das FIGS. 1 e 2 são mostrados nas FIGS. 3 e 4, respectivamente.Os produtos monitorados foram etanol (Et)1 acetato (Act), celobiose (CB) eequivalentes de glicose (Eq. Gli). Os produtos da hidrólise (glicanas solúveistotais ou equivalentes de glicose) no meio de crescimento eram < 0,02 g/Lem todos os tempos para hidrólise microbiana e SSF, duas ordens de mag-nitude menor do que as concentrações nas quais inibição de 50% é geral-mente observada. Conforme mostrado na Tabela 3, a atividade de celulos-soma específica era muito similar para hidrólise microbiana e enzimática epermaneceu aproximadamente constante por todo o experimento.The conditions under which microbial hydrolysis and SSF occurred were similar. Product concentrations and pH versus time to reactions of FIGS. 1 and 2 are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. The monitored products were ethanol (Et) 1 acetate (Act), cellobiose (CB) and glucose equivalents (Eq. Gli). Hydrolysis products (soluble distal glycans or glucose equivalents) in the growth medium were <0.02 g / Lem all times for microbial hydrolysis and SSF, two orders of magnitude less than the concentrations at which 50% inhibition is generally observed. As shown in Table 3, specific cell-soma activity was very similar for microbial and enzymatic hydrolysis and remained approximately constant throughout the experiment.

Tabela 3. Comparação de atividade enzimática em cultura em batelada deC. thermocellum, SSF e controle enzimático relevanteTable 3. Comparison of enzymatic activity in deC batch culture. thermocellum, SSF and relevant enzymatic control

<table>table see original document page 13</column></row><table><table> table see original document page 13 </column> </row> <table>

Início da fase 2 (FIGS. 1 e 2, 0 h - 48 h) de cultura em bateladacom C. thermocellum e SSF1 referente a 0 h.Beginning of phase 2 (FIGS. 1 and 2, 0h - 48h) of batch culture with C. thermocellum and SSF1 for 0h.

# Final da fase 2 (FIGS. 1 e 2, 0 h - 48 h), referente a 6 h parabatelada com C. thermocellum e 32 h para SSF e controle enzimático.# End of phase 2 (FIGS. 1 and 2, 0h - 48h), referring to 6h parabatelated with C. thermocellum and 32h for SSF and enzymatic control.

A concentração de celulose é plotada vs. Tempo na figura 5 parahidrólise microbiana (da figura 1), SSF (da figura 2) e para controles comosegue: controle microbiano 1, uma cultura de C. thermocellum (100 mg/L decelulossoma, 264 mg/L de proteína celular) com azida de sódio a 38,5 mM;controle 1 isento de células, 100 mg/L de celulossoma purificado sem orga-nismo de fermentação; controle 2 isento de células, conforme para controle 1isento de células com azida de sódio a 38,5 mM. A taxa de hidrólise é subs-tancialmente maior para células em crescimento (hidrólise microbiana) doque para células metabolicamente inativas (controle microbiano 1), a despei-to do fato de que a concentração de ceiulossoma é menor na maioria do ex-perimento para hidrólise microbiana (veja figura 1) do que para o controlemicrobiano 1 (100 mg/L de ceiulossoma). As menores taxas de hidrólise porcélulas metabolicamente inativas não são primariamente em virtude do afeitoda azida sobre o ceiulossoma, uma vez que as taxas de hidrólise isenta decélula observadas na presença e ausência de azida são similares.The cellulose concentration is plotted vs. Time in Figure 5 Microbial parahydrolysis (Figure 1), SSF (Figure 2) and controls as follows: microbial control 1, a C. thermocellum culture (100 mg / L decellulosome, 264 mg / L cellular protein) with azide 38.5 mM sodium, cell-free control 1, 100 mg / L purified cellulosome without fermentation organism; cell free control 2 as per cell free control with 38.5 mM sodium azide. The hydrolysis rate is substantially higher for growing cells (microbial hydrolysis) than for metabolically inactive cells (microbial control 1), despite the fact that the concentration of cellulocyte is lower in most of the hydrolysis experiment. microbial (see figure 1) than for controlemicrobial 1 (100 mg / L of cellulosome). The lower rates of metabolically inactive cell hydrolysis are not primarily due to the affect of azide on the cellulosome, since the cell-free hydrolysis rates observed in the presence and absence of azide are similar.

A figura 6 mostra a hidrólise de celulose e acúmulo de produtopara controle 1 isento de células. Pode ser observado que, embora as con-centrações de produtos da hidrólise sejam uma ordem de magnitude maiorpara o controle 1 isento de células do que para SSF (figura 6 comparadacom figura 2), as taxas de hidrólise são similares. O acúmulo de produtos dahidrólise no caldo de fermentação bruto, portanto, não é uma explicaçãoplausível para a diferença acentuada entre a hidrólise microbiana e SSF.Figure 6 shows cellulose hydrolysis and product accumulation for cell free control 1. It can be seen that although the concentrations of hydrolysis products are an order of magnitude larger for cell-free control 1 than for SSF (Figure 6 compared to Figure 2), hydrolysis rates are similar. Accumulation of hydrolysis products in crude fermentation broth, therefore, is not a reasonable explanation for the marked difference between microbial hydrolysis and SSF.

Os resultados de batelada sustentam um grau de sinergia enzi-ma-micróbio, igual à proporção das taxas de hidrólise ceiulossoma-normalizadas observadas para o sistema microbiano dividido por aquela pa-ra o sistema enzimático, de entre 2,8 e 4,7 (Tabela 4). Veja Exemplo 2 paradescrição adicional da quantificação de sinergia enzima-micróbio.The batch results support a degree of enzyme-microbe synergy, equal to the proportion of the cell-normalized hydrolysis rates observed for the microbial system divided by that for the enzyme system, from 2.8 to 4.7 ( Table 4). See Example 2 for additional description of enzyme-microbe synergy quantification.

Resultados de Cultura ContínuaContinuous Culture Results

 hidrólise microbiana e SSF também foram comparadas emculturas contínuas em estado uniforme. Valores médios para quatro ou maispontos de dados em estado uniforme são reportados na Tabela 4, com ativi-dades de celulase específicas na Tabela 5. Estados uniformes microbianos 1e 2 foram obtidos em tempos de residência (τ = volume do fermentador/taxade fluxo de alimentação) de 6,8 e 9,8 horas, respectivamente. Para o estadouniforme microbiano 1, 65,3% da celulose alimentada foram hidrolisados napresença de uma concentração total de 39 mg de celulossoma/L, enquantoque 76,8% de hidrólise foram obtidos a 63 mg de celulossoma/L para o es-tado uniforme microbiano 2. SSF contínua em estado uniforme mediada porcelulossoma de C. thermocellum purificado em conjunto com fermentaçãopor T. thermosaccharolyticum foi realizada em oondições escolhidas paraobter conversão e concentrações totais de celulossoma similares àquelasobservadas para a utilização de celulose microbiana. Para SSF em estadouniforme 1, comparável com o estado uniforme microbiano 1, a hidrólise de1 celulose de 67% foi observada a τ = 24,4 horas e celulossoma adicionado a52 mg/L. Para SSF em estado uniforme 2, hidrólise de celulose de 75,3% foiobservada a τ = 19,23 horas e 63 mg/L de celulossoma. A concentração deprodutos da hidrólise de celulose estava abaixo dos limites de detecção (2,5mg/L) para estados uniformes microbiano e em SSF. Dados de curso detempo em SSF são apresentados na figura 7 (SSF em estado uniforme 1) efigura 8 (SSF em estado uniforme 2). O experimento foi trocado de contínuopara batelada a 168 horas para prevenir acúmulo adicional de celobiose;alimentação contínua foi re-iniciada a 184 horas. A atividade específica decelulase era similar para estados uniformes microbiano e em SSF (Tabela 5).<table>table see original document page 16</column></row><table><table>table see original document page 17</column></row><table>Os dados de cultura contínua sustentam um grau de sinergia enzima-micróbio, igual à proporção das taxas de hidrólise celulossoma-normalizadasobservadas para o sistema microbiano dividido por aquela para o sistemaenzimático, de entre 2,8 e 4,8 (Tabela 4). Veja Exemplo 2 para descriçãoadicionai da quantificação de sinergia enzima-micróbio.Microbial hydrolysis and SSF were also compared in continuous uniform cultures. Mean values for four or more uniform data points are reported in Table 4, with specific cellulase activities in Table 5. Microbial uniform states 1 and 2 were obtained at residence times (τ = fermenter volume / feed flow rate). ) of 6.8 and 9.8 hours, respectively. For microbial state 1, 65.3% of the fed cellulose was hydrolyzed in the presence of a total concentration of 39 mg cellulosome / L, while 76.8% hydrolysis was obtained at 63 mg cellulosome / L for the uniform state. 2. Continuous SSF mediated SSF of C. thermocellum purified in conjunction with fermentation by T. thermosaccharolyticum was performed under conditions chosen to obtain conversion and total cellulosome concentrations similar to those observed for the use of microbial cellulose. For SSF in state 1, comparable to microbial uniform state 1, 67% cellulose hydrolysis was observed at τ = 24.4 hours and cellulosome added at 52 mg / L. For uniform SSF 2, 75.3% cellulose hydrolysis was observed at τ = 19.23 hours and 63 mg / L cellulosome. The concentration of cellulose hydrolysis products was below detection limits (2.5mg / L) for microbial and SSF uniform states. Time course data in SSF are shown in Figure 7 (Uniform State SSF 1) and Figure 8 (Uniform State SSF 2). The experiment was switched from continuous to batch at 168 hours to prevent further accumulation of cellobiosis, and continuous feeding was restarted at 184 hours. The specific activity of cellulase was similar for microbial and SSF uniform states (Table 5). <table> table see original document page 16 </column> </row> <table> <table> table see original document page 17 </ column > </row> <table> Continuous culture data support a degree of enzyme-microbe synergy, equal to the proportion of the cellulosome-normalized hydrolysis rates observed for the microbial system divided by that for the enzyme system, from 2.8 to 4. .8 (Table 4). See Example 2 for additional description of enzyme-microbe synergy quantification.

Para experimentos de cultura em batelada e contínua , o com-plexo de eelulase de C. thermocellum é substancialmente mais eficaz duran-te hidrólise microbiana quando comparado com SSF sob as condições exa-minadas. Tal sinergia enzima-micróbio requer a presença de micróbios celu-lolíticos metabolicamente ativos e não é explicada pela remoção de produtosda hidrólise do caldo de fermentação bruto. A diferença chave evidente entrehidrólise microbiana e SSF parece ser que complexos CEM estão presentesdurante hidrólise microbiana, enquanto que esse não é o caso para SSF.For batch and continuous culture experiments, the C. thermocellum eelulase complex is substantially more effective during microbial hydrolysis as compared to SSF under the depleted conditions. Such enzyme-microbe synergy requires the presence of metabolically active cellulolytic microbes and is not explained by the removal of hydrolysis products from the crude fermentation broth. The obvious key difference between microbial hydrolysis and SSF appears to be that EMF complexes are present during microbial hydrolysis, while this is not the case for SSF.

EXEMPLO 2EXAMPLE 2

QUANTIFICAÇÃO DE SINERGIA ENZIMA-MICRÓBIOQUANTIFICATION OF ENZYME-MICROBIO SYNERGY

A taxa de hidrólise celulossoma-especítica em uma base de ce-lulossoma (Γγ , g de celulose · g de celulossoma-1 h"1) pode ser calculadausando:The cellulosome-specific hydrolysis rate on a cellulosome basis (Γγ, g cellulose · g cellulosome-1 h "1) can be calculated using:

<formula>formula see original document page 18</formula><formula> formula see original document page 18 </formula>

onde C0 é a concentração de celulose em g/L inicialmente (para reações embatelada) ou na alimentação (para reações contínuas em estado uniforme),C é a concentração de celulose no fermentador em g/L após o tempo t (bate-lada) ou em estado uniforme (contínua), τ é o tempo decorrido (batelada) ouo tempo de residência (contínua) e E é a concentração média de celulosso-ma em g/L para o tempo decorrido (batelada) ou para múltiplos pontos emestado uniforme (contínua). O grau de sinergia enzima-micróbio, DSEm, podeser calculado a partir das taxas de hidrólise celulossoma-específica obser-vadas para hidrólise microbiana e SSF usando:<formula>formula see original document page 19</formula>where C0 is the cellulose concentration in g / L initially (for blunt reactions) or in the feed (for continuous uniform reactions), C is the fermenter cellulose concentration in g / L after time t (beat-lada) or in a uniform (continuous) state, τ is the elapsed time (batch) or the residence time (continuous) and E is the mean cellulosic concentration in g / L for the elapsed time (batch) or for uniform points (to be continued). The degree of enzyme-microbe synergy, DSEm, can be calculated from the observed cellulosome-specific hydrolysis rates for microbial hydrolysis and SSF using: <formula> formula see original document page 19 </formula>

O grau de sinergia sobre uma base de celulossoma total, <formula>formula see original document page 19</formula>,é encontrada usando a concentração total de celulossoma, ET, na equação(1). Alternativamente, o grau de sinergia em uma base de celulossoma depelota, <formula>formula see original document page 19</formula> , é encontrada se a concentração de celulase na pelota (Ep,incluindo potencialmente complexos CE e CEM) é usada.The degree of synergy over a total cellulosome base, <formula> formula see original document page 19 </formula>, is found using the total cellulosome concentration, ET, in equation (1). Alternatively, the degree of synergy in a cellulosome depelota base, <formula> formula see original document page 19 </formula>, is found if the concentration of cellulase in the pellet (Ep, including potentially CE and CEM complexes) is used.

Valores para <formula>formula see original document page 19</formula> calculados a partir dos dados de batelada econtínua são apresentados na Tabela 4. <formula>formula see original document page 19</formula> baseado em dados de batela-da após oito horas é de 4,69. Se <formula>formula see original document page 19</formula> é calculado após hidrólise completade celulose ser obtida, um valor de 2,78 é obtido. Em cultura contínua, umvalor de <formula>formula see original document page 19</formula> 2,80 é obtido baseado em estados uniformes 2 microbianoe de SSF, para os quais cerca de 75% da celulose alimentada são hidrolisa-dos. Para estados uniformes 1 microbiano e de SSF, para os quais cerca de66% de hidrólise são obtidos, <formula>formula see original document page 19</formula> é igual a 4,81. Valores para a sinergiaenzima-micróbio em uma base de celulase na pelota, m, são muito simi-lares aos valores de <formula>formula see original document page 19</formula> observados em cultura contínua: 2,84 para esta-dos uniformes 2 microbiano e de SSF e 4,77 para estados uniformes 1 mi-crobiano e de SSF. Diminuição de sinergia é observada com aumento dasextensões de hidrólise de celulose e com diminuição das proporções desubstrato para enzima, para cultura em batelada e contínua.Values for <formula> formula see original document page 19 </formula> calculated from continuous and batch data are presented in Table 4. <formula> formula see original document page 19 </formula> based on batch data after eight hours is 4.69. If <formula> formula see original document page 19 </formula> is calculated after complete hydrolysis of cellulose is obtained, a value of 2.78 is obtained. In continuous culture, a value of <formula> formula see original document page 19 </formula> 2.80 is obtained based on SSF microbial uniform states, for which about 75% of the fed cellulose is hydrolyzed. For microbial and SSF uniform states for which about 66% hydrolysis is obtained, <formula> formula see original document page 19 </formula> equals 4.81. Values for synergiaenzyme-microbe in a pellet cellulase base, m, are very similar to the values of <formula> formula see original document page 19 </formula> observed in continuous culture: 2.84 for uniform states 2 microbial and SSF and 4.77 for 1 microbe and SSF uniform states. Decreased synergy is observed with increasing cellulose hydrolysis extensions and decreasing undubstrate to enzyme ratios for batch and continuous culture.

Alterações podem ser feitas nos métodos e sistemas acima semse desviar do escopo dos mesmos. Assim, deverá ser notado que o assuntocontido na descrição acima ou mostrado nos desenhos em anexo deverá serinterpretado como ilustrativo e não em um sentido limitativo. As reivindica-ções a seguir se destinam a cobrir todas as características genéricas e es-pecíficas descritas aqui, bem como todas as instruções do escopo do pre-sente método as quais, como uma questão de linguagem, poderiam sermencionadas como caindo no mesmo.Changes can be made to the above methods and systems without deviating from their scope. Thus, it should be noted that the subject contained in the above description or shown in the accompanying drawings should be interpreted as illustrative and not in a limiting sense. The following claims are intended to cover all generic and specific features described herein, as well as all scope instructions of this method which, as a matter of language, could be referred to as falling within it.

Claims (18)

1. Método de utilização de uma carga reduzida de celulase parahidrolisar um substrato celulósico compreendendo;determinação da quantidade de celulase purificada necessáriapara hidroiisar substancialmente uma quantidade de substrato celulósico emum período de tempo;redução da quantidade de celulase purificada em um fator deentre 2 e 5 para determinar uma carga reduzida de celulase; eintrodução, no substrato celulósico, de um microorganismo ex-pressando celulase célula-ligada em uma concentração igual à carga reduzi-da de celulase sob condições e durante um período de tempo adequadospara permitir hidrólise substancial do substrato celulósico.A method of using a reduced cellulase charge to hydrolyze a cellulosic substrate comprising: determining the amount of purified cellulase required to substantially hydrolyze a quantity of cellulosic substrate over a period of time; reducing the amount of purified cellulase by a factor of between 2 and 5 to determine a reduced cellulase charge; introduction into the cellulosic substrate of a microorganism expressing cell-bound cellulase at a concentration equal to the reduced cellulase charge under conditions and for a suitable period of time to permit substantial hydrolysis of the cellulosic substrate. 2. Método de acordo com a reivindicação 1 em que o fator estáentre 2,8 e 4,8.A method according to claim 1 wherein the factor is between 2.8 and 4.8. 3. Método de acordo com a reivindicação 1 em que o microorga-nismo é um membro de um gênero selecionado de Clostridium, Acetivibrio,Caldicellulosiruptor, Ruminococcus, Butyrivibrio, Eubacteríum, Fervidobacte-ríum, Fibrobacter, Spirochaeta, Thermotoga, Neocallimastix e Pyromyces.The method according to claim 1 wherein the microorganism is a member of a selected genus of Clostridium, Acetivibrio, Caldicellulosiruptor, Ruminococcus, Butyrivibrio, Eubacterium, Fervidobacterium, Fibrobacter, Spirochaeta, Thermotoga, Neomycimastix and Pyromycix. 4. Método de acordo com a reivindicação 1 em que o microorga-nismo é um membro do gênero Clostridium.A method according to claim 1 wherein the microorganism is a member of the genus Clostridium. 5. Método de acordo com a reivindicação 1 em que o microorga-nismo é selecionado do grupo consistindo de Clostridium straminosolvens,Acetivibrio cellulolyticus, Clostridium cellulolyticum, Clostridium stercorariumsubs. stercorarium, Clostridium stercorarium subs, thermolacticum, Clostridi-um stercorarium subs, leptospartum, Clostridium hungatei, Caldicellulosirup-tor kristjanssonii, Clostridium phytofermentans, Clostridium thermocellum,Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens, Butyrivibrio fibri solve ns,Caldicellulosiruptor saccharolyticum, Eubacteríum cellulosolvens, Fervido-bacterium cellulosolvens, Fibrobacter succinogenes, Spirochaeta thermophi-la, Thermotoga neapolitana, Neocallimastix sp. e Pyromyces sp.A method according to claim 1 wherein the microorganism is selected from the group consisting of Clostridium straminosolvens, Acetivibrio cellulolyticus, Clostridium cellulolyticum, Clostridium stercorariumsubs. stercorarium, Clostridium stercorarium subs, thermolacticum, Clostridi-a stercorarium subs, leptospartum, Clostridium hungatei, Caldicellulosirup-tor kristjanssonii, Clostridium phytofermentans, Clostridium thermocellum, Ruminococcus albus, Ruminocumulus saccharum, Bacterium carcinoma, Cephalopharyngeal carcinoma cellulosolvens, Fibrobacter succinogenes, Spirochaeta thermophil-la, Thermotoga neapolitana, Neocallimastix sp. and Pyromyces sp. 6. Método de acordo com a reivindicação 1 em que o microorga-nismo é uma cepa de Clostridium thermocellum.The method of claim 1 wherein the microorganism is a strain of Clostridium thermocellum. 7. Método de acordo com a reivindicação 1 em que o substratocelulósico é selecionado de gramas, resíduos do processamento de açúcar,dejetos agrícolas, silagem, dejetos de floresta, produtos da digestão de ru-minantes, dejetos municipais, efluente da trituração de papel, jornal, papelãoe combinações dos mesmos.A method according to claim 1 wherein the cellulosic substrate is selected from grasses, sugar processing wastes, agricultural wastes, silage, forest wastes, ruin digestion products, municipal wastes, paper shredding effluent, newspaper, cardboard and combinations thereof. 8. Método de acordo com a reivindicação 1 em que o microorganismo é um microorganismo anaeróbico.The method of claim 1 wherein the microorganism is an anaerobic microorganism. 9. Método de acordo com a reivindicação 8 em que as condiçõesapropriadas compreendem uma atmosfera substancialmente isenta de oxigênio.The method of claim 8 wherein the appropriate conditions comprise a substantially oxygen-free atmosphere. 10. Método de utilização de uma carga reduzida de celulase pa-ra hidrolisar um substrato celulósico compreendendo:determinação da quantidade de celulase purificada necessáriapara hidrolisar substancialmente uma quantidade de substrato celulósico emum período de tempo;redução da quantidade de celulase purificada em um fator de entre 2 e 5para determinar uma carga reduzida de celulase; eintrodução de um agente de fermentação que tenha sido mani-pulado para expressar celulase célula-ligada ao substrato celulósico sobcondições e durante um período de tempo adequados para permitir hidrólisee fermentação substanciais do substrato celulósico,em que a celulase célula-ligada está presente em uma concen-tração igual à carga reduzida de celulase.A method of using a reduced cellulase charge to hydrolyze a cellulosic substrate comprising: determining the amount of purified cellulase required to substantially hydrolyze a quantity of cellulosic substrate over a period of time, reducing the amount of purified cellulase by a factor of between. 2 and 5 to determine a reduced cellulase charge; introduction of a fermentation agent that has been engineered to express cell-bound cellulase to the cellulosic substrate under conditions and for a suitable period of time to allow substantial hydrolysis and fermentation of the cellulosic substrate, wherein the cell-bound cellulase is present in a concentration. -traction equal to reduced cellulase charge. 11. Método de acordo com a reivindicação 10 em que o fatorestá entre 2,8 e 4,8.A method according to claim 10 wherein the factor is between 2.8 and 4.8. 12. Método de acordo com a reivindicação 10 em que o agentede fermentação é um membro de um gênero selecionado de Saeeharomy-ces, Zymomonas, Escherichia, Klebsiellal Clostridium, Schizosaccharomy-ees, Candida, Kluyveromyees, Piehia, Yarrowia, Hansenula, Phaffia, Arxula,Debaryomyees, Debaryomyees e Sehwanniomyees.A method according to claim 10 wherein the fermentation agent is a member of a selected genus of Saeeharomy-ces, Zymomonas, Escherichia, Klebsiellal Clostridium, Schizosaccharomy-ees, Candida, Kluyveromyees, Piehia, Yarrowia, Hansenula, Phaffia, Arxula. , Debaryomyees, Debaryomyees and Sehwanniomyees. 13. Método de acordo com a reivindicação 10 em que o agentede fermentação é um membro do gênero Saeeharomyees.A method according to claim 10 wherein the fermentation agent is a member of the genus Saeeharomyees. 14. Método de acordo com a reivindicação 10 em que o agentede fermentação é selecionado do grupo consistindo de Saccharomyces ce-revisiae, Zymomonas mobifis, Eseheriehia coli, Klebsiella oxytoea, Clostridi-um aeetobutylicum, Schizosaceharomyees pombe, Candida albieans, Kluy-veromyces laetis, Piehia pastoris, Piehia stipitis, Yarrowia lipolytiea, Uanse-nula polymorpha, Phaffia rhodozyma, Candida utilis, Arxula adeninivorans,Debaryomyees hansenii, Debaryomyees polymorphus e Schwanniomyeesoeeidentalis.A method according to claim 10 wherein the fermentation agent is selected from the group consisting of Saccharomyces ce-revisiae, Zymomonas mobifis, Eseheriehia coli, Klebsiella oxytoea, Clostridi-a aeetobutylicum, Pigeon schizosaceharomyees, Candida albieans, Kluy-veromyces laetis Piehia pastoris, Piehia stipitis, Yarrowia lipolytiea, Uanse-null polymorpha, Phaffia rhodozyma, Candida utilis, Arenula adeninivorans, Debaryomyees hansenii, Debaryomyees polymorphus and Schwanniomyeesoeeidentalis. 15. Método de acordo com a reivindicação 10 em que o agentede fermentação é um Saccharomyees eerevisiae.The method of claim 10 wherein the fermentation agent is a Saccharomyees eerevisiae. 16. Método de acordo com a reivindicação 10 em que o substra-to celulósico é selecionado de gramas, resíduos do processamento de açú-car, dejetos agrícolas, silagem, dejetos de floresta, produtos da digestão deruminantes, dejetos municipais, efluente da trituração de papel, jornal, pape-lão e combinações dos mesmos.A method according to claim 10 wherein the cellulosic substrate is selected from grasses, sugar processing wastes, agricultural wastes, silage, forest wastes, deruminant digestion products, municipal wastes, waste crushing effluent. paper, newspaper, paper, and combinations thereof. 17. Método de acordo com a reivindicação 10 em que o agentede fermentação é um agente de fermentação anaeróbico.The method of claim 10 wherein the fermentation agent is an anaerobic fermentation agent. 18. Método de acordo com a reivindicação 17 em que as condi-ções adequadas compreendem uma atmosfera substancialmente isenta deoxigênio.A method according to claim 17 wherein the suitable conditions comprise a substantially oxygen free atmosphere.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009033993A (en) * 2007-07-31 2009-02-19 Toyota Central R&D Labs Inc Cellulase carrying material and utilization thereof
US9994835B2 (en) 2008-05-11 2018-06-12 Lallemand Hungary Liquidity Management Llc Construction of protrophic/celluloytic yeast strains expressing tethered and secreted cellulases
JP5352882B2 (en) * 2009-12-04 2013-11-27 独立行政法人国際農林水産業研究センター A method for producing a cellulolytic enzyme using a Clostridium microorganism and a method for culturing and growing the Clostridium microorganism.
CN103131733A (en) * 2011-11-26 2013-06-05 嘉兴慧升生物技术咨询有限公司 Novel method to produce biomass energy by means of biowaste combinations
CN102643748A (en) * 2012-05-09 2012-08-22 刘建伦 Sludge-reduced microorganism combined dominant population in sewage processing
CN103688869B (en) * 2013-01-22 2015-10-28 厦门嘉烨兴农业科技有限公司 A kind of fermentation bed for raising pigs
CN103664357B (en) * 2013-11-26 2015-04-22 新疆晨源生物科技有限公司 Organic fermentation compound fertilizer and preparation method thereof
CN104450829B (en) * 2014-12-11 2018-06-12 中国科学院过程工程研究所 The method that high temperature lignocellulolyticenzymes coordinated enzymatic hydrolysis prepares fermentable sugars
CN108866025B (en) * 2017-05-10 2021-04-13 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 Cellulase preparation and application thereof
CN108866112B (en) * 2018-08-17 2021-04-27 青岛中科潮生生物技术有限公司 Method for preparing squalene by adopting lignocellulose
CN109022506B (en) * 2018-08-17 2021-04-27 青岛中科潮生生物技术有限公司 Method for preparing sodium gluconate by adopting lignocellulose
CN108977421B (en) * 2018-08-17 2021-04-13 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 Whole-bacterium enzyme preparation for catalyzing saccharification of lignocellulose
CN109019874B (en) * 2018-09-08 2022-12-30 佛山市森昂生物科技有限公司 Biological growth promoter for papermaking wastewater and preparation method thereof
CN110540982B (en) * 2019-09-30 2021-11-02 江南大学 Fermentation method for improving activity of Thermobacteroid cellulase

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1065915C (en) * 1991-03-18 2001-05-16 佛罗里达大学 Ethanol production by recombinant hosts

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