DE102007013047A1 - Enzymatic treatment of polymer raw substrate involves treating polymer raw substrate with enzyme system, in order to release defined monomers or oligomer components from polymer raw substrate - Google Patents
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Abstract
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die
Herstellung biobasierter chemischer Bausteine aus erneuerbaren Quellen
erhält aufgrund der globalen Begrenzung fossiler petrochemischer
Vorkommen in letzter Zeit steigernde Aufmerksamkeit. Die bevorzugten
Rohstoffe zur Erzeugung solcher chemischer Produkte auf biologischer
Basis stammen aus erneuerbarer pflanzlicher Biomasse (
Derzeitige Herstellungsverfahren für biobasierte Produkte beruhen hauptsächlich auf Substraten aus der Nahrungsmittel- und Futtermittelindustrie, wie beispielsweise Ölen, Zuckern und Stärken. Die meisten Rohstoffe der ersten Generation haben eine gut definierte chemische Zusammensetzung und eine geringe strukturelle Komplexität. Zusätzlich können diese Substrate in relativ hoher Reinheit mit nur geringen Mengen an begleitenden Verunreinigungen erhalten werden. Obwohl ihre Verwendung sowohl technisch als auch wirtschaftlich attraktiv ist, ist ihre dauerhafte Verfügbarkeit in großem Maßstab nicht gesichert, da die Verwendung von Rohstoffen der ersten Generation für biobasierte chemische Verfahren in starkem Wettbewerb mit der stetig wachsenden globalen Nachfrage der Nahrungsmittelindustrie steht.current Production process based on bio-based products mainly on substrates from the food and beverage industry Feed industry, such as oils, sugars and strengths. Most raw materials of the first generation have a well-defined chemical composition and a low structural Complexity. In addition, these can Substrates in relatively high purity with only small amounts of accompanying Contaminants are obtained. Although their use is both technical as well as being economically attractive, is their long-term availability not secured on a large scale, since the use of First generation raw materials for bio-based chemical Process in strong competition with the ever-growing global Demand of the food industry stands.
Alternative
Substrate zu den vorstehend genannten Rohstoffen der ersten Generation
stammen aus preiswerten Abfallprodukten der Forst- und Agrarwirtschaft,
bei denen es sich um pflanzliche Materialien handelt, welche keine
Anwendungen als Nahrungsmittelquelle haben. Beispiele dieser sogenannten
Rohstoffe der zweiten Generation sind Pflanzenrückstände
aus der Landwirtschaft, wie beispielsweise Maisstroh und Weizenstroh,
sowie verschiedene holzverwandte Abfallprodukte. Diese Lignocellulose-Biomasse
(LCB) unterscheidet sich von den biologischen Rohstoffen der ersten
Generation durch ihre komplexe chemische und strukturelle Zusammensetzung.
Die Hauptbestandteile von LCB sind hochpolymere Stoffe, wie Cellulose
(ca. 35–50 Gew.-%), Hemicellulose (ca. 20–35 Gew.-%)
und Lignine (ca. 10–25 Gew.-%). Proteine, Lipide und andere
Verbindungen stellen Nebenbestandteile der meisten LCB-Rohstoffe
dar (
Technisches ProblemTechnical problem
Um wertvolle chemische Substanzen und Bausteine mit wirtschaftlich durchführbaren Bioverfahren auf der Basis von LCB-Rohstoffen herzustellen, ist es sowohl wichtig, (i) den Hauptteil ihrer unterschiedlichen chemischen Bestandteile zu gewinnen und zu veredeln, als auch (ii) sie in ausreichender Reinheit herzustellen. Im Gegensatz zu den unterschiedlichen und hochpolymeren Einheiten, aus denen LCB besteht, besitzen die bevorzugten Abbauprodukte ein niedriges Molekulargewicht. Im Allgemeinen können wirtschaftlich wertvolle Produkte aus allen Bestandteilen von LCB erzeugt werden: Aus Cellulose gewonnene Glucose ist ein vielseitiges Ausgangsmaterial für die Erzeugung hochwertiger chemischer Zwischenprodukte, wie Sorbit. Aus Hemicellulosefraktionen der LCB gewonnene Pentosezucker, wie Xylose und Arabinose, dienen als Ausgangsmaterial für hochwertige, nährstoffarme und kalorienfreie Süßstoffe, wie Xylit und Arabinit. Proteine aus LCB können zu reinen Enantiomeren von L-Aminosäuren hydrolysiert werden. Lignine können als Quelle für Phenolverbindungen dienen, die in petrochemischen Verfahren erzeugte Aromaten ersetzen können. Die gegenwärtige technische Beschränkung der Verwendung von Rohstoffen der zweiten Generation besteht hauptsächlich in deren komplexer chemischer Zusammensetzung.Around valuable chemical substances and building blocks with economical feasible bioprocessing based on LCB raw materials It is both important to make (i) the main part of their different chemical To extract and refine constituents, as well as (ii) in sufficient quantities To produce purity. Unlike the different and high polymer units that make up LCB have the preferred Degradation products a low molecular weight. In general, you can economically valuable products from all components of LCB cellulose derived from glucose is a versatile one Starting material for the production of high quality chemical Intermediates, such as sorbitol. From hemicellulose fractions of the LCB recovered pentose sugars, such as xylose and arabinose, serve as starting material for high-quality, low-nutrient and calorie-free Sweeteners, such as xylitol and arabinitol. Proteins out LCB can become pure enantiomers of L-amino acids be hydrolyzed. Lignins can be used as a source for Serve phenol compounds that produced in petrochemical processes Can replace aromatics. The current technical Restricting the use of raw materials of the second Generation consists mainly in their complex chemical Composition.
Die meisten gängigen Verfahren, bei denen LCBs verwendet werden, konzentrieren sich auf den Celluloseanteil des Substrats. Falls andere Bestandteile verwendet werden, werden sie gewöhnlich in nichtselektiven Verfahrensschritten hydrolysiert, wie durch eine Vorbehandlung mit Schwefelsäure zur Hydrolyse aller Hemicellulosen in einem Verfahrensschritt. Die Produkte dieser nichtselektiven Verfahrensschritte haben im Allgemeinen einen niedrigen und in einigen Fällen sogar einen negativen kommerziellen Wert.The Most current methods using LCBs focus on the cellulose content of the substrate. If other ingredients are used, they usually become hydrolyzed in non-selective process steps, such as by a Pretreatment with sulfuric acid for the hydrolysis of all hemicelluloses in a process step. The products of this non-selective Process steps generally have a low and in some Even a negative commercial value.
Das
derzeitige Iogen-Verfahren zur fermentativen Herstellung von Bioethanol
umfasst eine Vorbehandlung mit verdünntem Säuredampf
bei 200–250°C zur Freisetzung der Hemicellulosefraktion
von LCB, die ein Gemisch unterschiedlicher Hexose- und Pentosezucker
enthält. In einem gesonderten enzymatischen Schritt wird
die unlösliche Cellulosefraktion zu Hexosezuckern (Glucose)
hydrolysiert. Nach der Verflüssigung der Hemicellulose-
und der Cellulosefraktionen werden die unlöslichen Lignin-Feststoffe
physikalisch von der Maische abgetrennt und verbrannt, um Energie
für die weitere Verarbeitung der verbleibenden LCB-Fraktionen zu
gewinnen. Die vereinigten Cellulose- und Hemicellulosefraktionen
werden zusammen in einem einzigen Schritt fermentiert, um Bioethanol
herzustellen. Das gebildete Ethanol wird nachfolgend durch Destillationsverfahren
aus der Fermentationslösung gewonnen. Da die Mehrheit der
im Handel erhältlichen Organismen (z. B. Bäckerhefe,
Saccharomyces cerevisiae), die beim Fermentationsverfahren eingesetzt
werden, nicht in der Lage sind, Pentosezucker zu verwerten, werden
diese Bestandteile der LCB, obwohl sie, wenn sie in reiner Form
vorliegen, einen erheblichen wirtschaftlichen Wert haben, bei dem
Verfahren zusammen mit dem verbleibenden Restabfall verworfen (
Seit
Kurzem werden Versuche unternommen, die Pentosefraktion von LCBs
zur fermentativen Umwandlung in Bioethanol verfügbar zu
machen. Bei diesem verbesserten Verfahren wird die verflüssigte
Hemicellulosefraktion von den nach dem Vorbehandlungsschritt verbleibenden
Bestandteilen der LCB getrennt. Während die verbleibenden
LCB-Fraktionen wie vorstehend beschrieben verarbeitet werden, werden
besondere gentechnisch veränderte Mikroorganismen (z. B.
spezielle Stämme von Zymomonas mobilis) mit der Fähigkeit,
Ein
allen derzeit verwendeten Vorbehandlungsmethoden anhaftendes Problem
ist die gleichzeitige und nicht-selektive Hydrolyse und Freisetzung
von verschiedenen chemischen Bausteinen, aus denen die LCB-Bestandteile
zusammengesetzt sind (
Die der Erfindung zugrunde liegende technische Aufgabe war folglich, ein Verfahren zur Herstellung chemischer Bausteine aus erneuerbarer pflanzlicher Biomasse bereit zu stellen.The The technical problem underlying the invention was consequently a process for the production of chemical components from renewable sources to provide plant biomass.
Insbesondere bestand das technische Problem darin, ein Verfahren zur Herstellung von wertvollen chemischen Bausteinen aus LCB bereit zu stellen, welches die Nachteile und Beeinträchtigungen des Standes der Technik vermeidet.Especially The technical problem was a method of manufacture to provide valuable chemical building blocks from LCB, which the disadvantages and impairments of the state of Technology avoids.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Nach einem ersten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur enzymatischen Behandlung eines polymeren Rohsubstrats, das die nachstehenden Schritte umfasst: (a) Behandlung des polymeren Rohsubstrats mit einem Enzymsystem, um definierte monomere oder oligomere Bausteine aus dem polymeren Rohsubstrat freizusetzen; und (b) Abtrennung der in Schritt (a) erzeugten definierten monomeren oder oligomeren Bausteine vom Rückstand des polymeren Rohsubstrats.To In a first aspect, the present invention provides a method for the enzymatic treatment of a polymeric raw substrate containing the following steps comprise: (a) treatment of the raw polymeric substrate with an enzyme system, to defined monomeric or oligomeric building blocks released from the polymeric raw substrate; and (b) separating the in step (a), defined monomeric or oligomeric building blocks from the residue of the polymeric raw substrate.
Auf diese Weise wurde gefunden, dass die Abtrennung der freigesetzten monomeren oder oligomeren Bausteine von dem polymeren Rohsubstrat nach einer definierten Behandlung mit einem Enzymsystem wesentliche Vorteile bezüglich der Herstellung von chemisch reinen hochwertigen Grundchemikalien und chemischen Bausteinen aus komplexen natürlichen Substraten, wie LCB, durch den Einsatz von selektiven katalytischen Verfahrensschritten liefert. Diese selektiven katalytischen Verfahrensschritte setzen chemische definierte monomere oder oligomere Bestandteile aus den komplexen polymeren Rohstoffen frei, wobei nur geringe Mengen anderer Verunreinigungen in dem mit dem Verfahrensschritt erzeugten Produkt enthalten sind. Eine bevorzugte technische Lösung erreicht diese Spezifität und Selektivität bei der Hydrolyse von LCB durch den Ablauf selektiver enzymatischer Schritte. Die Grundchemikalien können als Ersatz für Rohstoffe in herkömmlichen petrochemischen Verfahren und als Rohstoffe für neuartige chemische und biochemische Syntheserouten eingesetzt werden und weisen daher einen hohen wirtschaftlichen Wert auf.On this way was found to be the separation of the released monomeric or oligomeric building blocks of the polymeric raw substrate essential after a defined treatment with an enzyme system Advantages regarding the production of chemically pure high-quality basic chemicals and chemical building blocks from complex natural substrates, such as LCB, through the use of provides selective catalytic process steps. This selective catalytic process steps set chemically defined monomers or oligomeric components from the complex polymeric feedstock free, with only small amounts of other impurities in the with contained in the process step product are contained. A preferred technical solution achieves this specificity and Selectivity in the hydrolysis of LCB by the process selective enzymatic steps. The basic chemicals can as a substitute for raw materials in conventional petrochemical Process and as raw materials for novel chemical and biochemical synthesis routes are used and therefore have one high economic value.
Die Erfindung umfasst ein einzelnes konsolidiertes Verfahren oder eine Reihe von aufeinander folgenden Verfahrensschritten. Bei jedem Verfahrensschritt werden aus den unlöslichen polymeren Rohsubstraten durch sukzessive Zugabe eines spezifischen Enzymsystems lösliche monomere oder oligomere Produkte hergestellt, gefolgt von der Abtrennung der löslichen monomeren oder oligomeren Produkte von den unlöslichen polymeren Rohstoffen.The invention comprises a single consolidated process or a series of successive ones the process steps. At each process step, soluble monomeric or oligomeric products are prepared from the insoluble polymeric feedstock by successive addition of a specific enzyme system, followed by separation of the soluble monomeric or oligomeric products from the insoluble polymeric feedstocks.
Nach einem bevorzugten Aspekt ist der (sind die) definierte(n) monomere(n) oder polymere(n) Baustein(e), die aus dem polymeren Rohsubstrat in Schritt (a) freigesetzt werden, ein spezifisches "Produkt" aus der linken Spalte der nachstehenden Tabelle 1. Mit anderen Worten wird aus dem polymeren Rohsubstrat in jedem Be handlungsschritt (a) unter Verwendung eines Enzymsystems oder einer Kombination von Enzymsystemen, die das gleiche Produkt erzeugen, nur ein einziger spezifischer monomerer oder oligomerer Baustein freigesetzt. Beispiele entsprechender Kombinationen von Enzymen sind in Tabelle 1 aufgelistet.To In a preferred aspect, the defined monomer (s) are (are) or polymeric building block (s) derived from the polymeric raw substrate in step (a), a specific "product" from the left column of Table 1 below. In other words from the polymeric raw substrate in each treatment step (a) under Use of an enzyme system or a combination of enzyme systems, that produce the same product, just one specific one monomeric or oligomeric building block released. Examples of such Combinations of enzymes are listed in Table 1.
Weitere bevorzugte Aspekte und Ausführungsformen sind nachstehend im Detail beschrieben.Further Preferred aspects and embodiments are below described in detail.
Definitionendefinitions
Der Begriff "polymeres Rohsubstrat" bedeutet komplexe Gemische verschiedener polymerer Substrate, wie Kohlenhydrate, polymere Lipide, Polypeptide, Polynukleotide und polymere Phenylpropanoide in schwankenden Gewichtsverhältnissen, die gewöhnlich aus pflanzlichem Material stammen. Polymere Rohsubstrate umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Abfallprodukte aus der Forst- und Landwirtschaft und der Nahrungsmittel verarbeitenden Industrie sowie kommunale Abfälle. Handelt es sich bei den hauptsächlichen Polymeren um Cellulose und Lignin, werden die polymeren Rohsubstrate als "lignocellulosische Rohsubstrate" oder "lignocellulosische Biomasse" oder "LCB" bezeichnet. Lignocellulosische Rohsubstrate aus der Landwirtschaft umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Weizenstroh, Maisstroh, Stallmist von Wiederkäuern, Zuckerrohr-Presskuchen, Zuckerrüben-Pulpe und krautige Materialien, wie Gertengras, Sericea Lespedeza Serala und Sudangras. Abfallprodukte aus der Forstwirtschaft umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Baumrinde, Hackschnitzel und Holzverschnitt. Lignocellulosische Rohsubstrate aus der Nahrungsmittelindustrie umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Fruchtpulpe, Agavenrückstände, Kaffeerückstände und Ölmühlen-Abfälle, wie Rapssamen-Presskuchen und Mühlen-Abwässer. Rohsubstrate aus der Zellstoff- und Papierindustrie umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Papierbrei und Papiermühlen-Abwässer. Rohsubstrate aus kommunalen Abfällen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Papierabfälle, Gemüserückstände und Fruchtrückstände.Of the The term "polymeric raw substrate" means complex mixtures of various polymeric substrates such as carbohydrates, polymeric lipids, polypeptides, Polynucleotides and polymeric phenylpropanoids in varying weight ratios, usually derived from plant material. polymers Raw substrates include, but are not limited to Waste products from forestry and agriculture and food manufacturing industry as well as municipal waste. These the main polymers are cellulose and lignin, the polymeric raw substrates are called "lignocellulosic Raw substrates "or" lignocellulosic biomass "or" LCB ". Comprising lignocellulosic raw substrates from agriculture, but are not limited to wheat straw, corn straw, Stable manure of ruminants, sugar cane press cake, sugar beet pulp and herbaceous materials, such as Common Grass, Sericea Lespedeza Serala and sudangras. Forestry waste products, but are not limited to tree bark, wood chips and wood waste. Lignocellulosic raw substrates from the food industry include, but are not limited to, fruit pulp, agave residues, Coffee residues and oil mill waste, like rapeseed press cake and mill wastewater. Raw substrates from the pulp and paper industry include but not limited to pulp and paper mill wastewater. Raw substrates from municipal waste include, but are not limited to paper waste, vegetable residues and fruit residues.
Der Begriff "polymeres Substrat" bezeichnet Substanzen, die entweder aus einem bestimmten monomeren Bestandteil oder einer begrenzten Auswahl an bestimmten monomeren Bestandteilen bestehen, wobei die Monomere in einer linearen oder teilweise verzweigten Molekülstruktur kovalent miteinander verbunden sind. Die unlösliche Fraktion des lignocellulosischen Rohsubstrats enthält bedeutende Mengen solcher polymerer Substrate, wie Cellulose, Xylan, Mannan und Galactan. Zusätzlich enthält sie polymere Substrate, wie Lignin, Arabinoxylan, Glucoronoxylan, Glucomannan und Xyloglucan.Of the Term "polymeric substrate" refers to substances that either from a certain monomeric constituent or a limited one Selection of certain monomeric components exist, the Monomers in a linear or partially branched molecular structure covalently linked together. The insoluble fraction of the lignocellulosic raw substrate contains significant Amounts of such polymeric substrates as cellulose, xylan, mannan and galactan. In addition, it contains polymers Substrates such as lignin, arabinoxylan, glucoronoxylan, glucomannan and xyloglucan.
Der Begriff "Enzymsysteme" bezeichnet proteinöse Einheiten, die polymere oder oligomere Substrate katalytisch in kleinere oligomere oder monomere Bestandteile (Bausteine) zerlegen können. Zusätzlich zur Verwendung eines einzigen Enzyms zur Herstellung monomerer oder oligomerer Produkte aus einem polymeren Substrat beinhaltet der Ausdruck Enzymsystem auch Gemische, die mehr als ein Enzym umfassen und die ein bestimmtes monomeres oder oligomeres Produkt durch synergistische oder parallele Aktivität aus einem polymeren Substrat erzeugen. Die Begriffe "Enzymsystem" und "Enzymgemische" sind daher hier untereinander austauschbar und beide können ein oder mehrere Enzym(e) bzw. Enzymaktivität(en) umfassen.Of the Term "enzyme systems" refers to proteinaceous entities, the polymeric or oligomeric substrates catalytically into smaller oligomers or disassemble monomeric components (building blocks). In addition to using a single enzyme for production monomeric or oligomeric products from a polymeric substrate The term enzyme system also includes mixtures that more than include an enzyme and a specific monomeric or oligomeric Product characterized by synergistic or parallel activity produce a polymeric substrate. The terms "enzyme system" and "Enzyme mixtures" are therefore interchangeable here and both may be one or more enzyme (s) or enzyme activity (s) include.
Der Begriff "monomere oder oligomere Bausteine" bezeichnet monomere oder oligomere Produkte, die unter Verwendung eines Enzymsystems aus dem polymeren Rohsubstrat freigesetzt werden. Der Begriff "Oligomer" umfasst Verbindungen mit zwei oder mehr monomeren Einheiten.Of the Term "monomeric or oligomeric building blocks" refers to monomers or oligomeric products produced using an enzyme system be released from the polymeric raw substrate. The term "oligomer" includes compounds having two or more monomeric units.
Der Begriff "enzymatische Aktivität" eines Enzyms bezieht sich auf die katalytische Aktivität des Enzyms bei geeigneten Bedin gungen, bei denen das Enzym als Proteinkatalysator wirkt und bestimmte polymere oder künstliche Substrate in bestimmte oligomere oder monomere Produkte umwandelt.Of the The term "enzymatic activity" of an enzyme refers on the catalytic activity of the enzyme at appropriate Conditions in which the enzyme acts as a protein catalyst and certain polymeric or artificial substrates in certain converts oligomeric or monomeric products.
Der Begriff "verunreinigende enzymatische Aktivität" beschreibt enzymatische Aktivitäten eines verwendeten Enzymsystems, welche zu anderen oligomeren oder monomeren Produkten als dem (den) erwünschten oligomeren oder monomeren Produkt(en) führen, die nach der beabsichtigten (hauptsächlichen oder ersten) enzymatischen Aktivität des Enzymsystems erzeugt werden.Of the Term "contaminating enzymatic activity" enzymatic activities of an enzyme system used, which results in oligomeric or monomeric products other than the lead to desired oligomeric or monomeric product (s), which after the intended (main or first) enzymatic activity of the enzyme system can be generated.
Der Begriff "künstliches Substrat" bezeichnet eine Substanz mit gewöhnlich niedrigem Molekulargewicht, die nach dem Kontakt des künstlichen Substrats mit einem Enzymsystem eine messbare Änderung der physikalisch-chemischen Eigenschaften des künstlichen Substrats erfährt, die auf die Aktivität eines ausgewählten Enzymsystems zurückgeführt werden kann. Diese physikalisch-chemischen Eigenschaften und die künstlichen Substrate, die diese Änderungen der physikalisch-chemischen Eigenschaften nach dem Kontakt mit einem Enzymsystem bewirken, sind dem Fachmann bekannt und umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Änderungen der spektrophotometrisch messbaren Absorption oder Fluoreszenzemission, Änderungen der chromatographischen Mobilität, die durch Flüssig- oder Gaschromatographen bestimmt werden können, und Änderungen des Molekulargewichts, die durch Massenspektroskopie bestimmt werden können.Of the Term "artificial substrate" refers to a substance usually of low molecular weight, which after the Contact of the artificial substrate with an enzyme system a measurable change in physicochemical properties of the artificial substrate that is on the Activity of a selected enzyme system attributed can be. These physicochemical properties and the artificial Substrates that undergo these changes of physicochemical Properties after contact with an enzyme system are those skilled in the art and include, but are not limited on changes in spectrophotometrically measurable absorption or fluorescence emission, changes in the chromatographic Mobility caused by liquid or gas chromatographs can be determined and changes in molecular weight, which can be determined by mass spectroscopy.
Geeignete künstliche Substrate für Enzyme und Enzymsysteme und messbare Reaktionsprodukte sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt.suitable artificial substrates for enzymes and enzyme systems and measurable reaction products are in the table below 2 listed.
Der Begriff "freisetzen" bedeutet die Umwandlung eines unlöslichen polymeren Substrats in ein lösliches monomeres oder oligomeres Produkt durch ein physikalisches, chemisches oder kataly tisches Verfahren, wie beispielsweise Hydrolyse, oxidative oder reduktive Depolymerisierung usw.Of the The term "release" means the transformation of an insoluble one polymeric substrate into a soluble monomeric or oligomeric Product through a physical, chemical or catalytic table Processes such as hydrolysis, oxidative or reductive Depolymerization, etc.
Detailbeschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
AllgemeinesGeneral
Die Erfindung betrifft ein einziges konsolidiertes Verfahren oder eine Reihe von aufeinander folgenden Verfahrensschritten zur Herstellung von Grundchemikalien oder chemischen Bausteinen aus polymeren Rohsubstraten wie LCB. Bei jedem Verfahrensschritt werden lösliche monomere oder oligomere Produkte (Bausteine) aus dem unlöslichen polymeren Rohsubstrat gebildet, indem das polymere Rohsubstrat mit einem spezifischen Enzymsystem zusammen gebracht wird, das vorzugsweise im Wesentlichen frei von enzymatischen Aktivitäten ist, die andere als die beabsichtigten Reaktionsprodukte (monomere oder polymere Bausteine) erzeugen, gefolgt von der Abtrennung des (der) löslichen monomeren oder oligomeren Baustein(e) von dem unlöslichen polymeren Rohsubstrat.The The invention relates to a single consolidated process or a Series of sequential process steps for the preparation of basic chemicals or chemical building blocks from polymeric raw substrates like LCB. At each process step become soluble monomers or oligomeric products (building blocks) from the insoluble polymeric raw substrate formed by the polymeric raw substrate with a specific enzyme system is brought together, preferably is essentially free of enzymatic activities, other than the intended reaction products (monomers or polymer building blocks), followed by the separation of the (the) soluble monomeric or oligomeric building block (s) of the insoluble polymeric raw substrate.
Verfahren zur Abtrennung von löslichen und unlöslichen Bestandteilen sind dem Fachmann bekannt und umfassen Verfahrensschritte wie Sedimentation, Dekantation, Filtration, Mikrofiltration, Ultrafiltration, Zentrifugation, Evaporieren flüchtiger Produkte und Extraktion mit organischen Lösungsmitteln. Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der physikalisch-chemische Behandlungsschritt eine Behandlung mit wässrigen Lösungsmitteln, organischen Lösungsmitteln oder jeder Kombination oder jedem Gemisch dieser, vorzugsweise mit Ethanol oder Glycerin.method for the separation of soluble and insoluble components are known in the art and include process steps such as sedimentation, Decantation, filtration, microfiltration, ultrafiltration, centrifugation, Evaporating volatile products and extraction with organic Solvents. According to a preferred embodiment For example, the physicochemical treatment step involves a treatment with aqueous solvents, organic solvents or any combination or mixture thereof, preferably with Ethanol or glycerin.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die enzymatische Behandlung in einem wässrigen Medium durchgeführt, und die definierten monomeren oder oligomeren Bausteine, die aus dem polymeren Rohsubstrat freigesetzt werden, sind in dem wäss rigen Medium löslich und die Abtrennung gemäß dem obigen Schritt (b) wird durch Fest/Flüssig-Abtrennung der löslichen Bausteine in dem wässrigen Medium von dem unlöslichen polymeren Rohsubstrat durchgeführt.To A preferred embodiment of the invention is the enzymatic treatment carried out in an aqueous medium, and the defined monomeric or oligomeric building blocks consisting of are released to the polymeric raw substrate are in the aqueous-grained Soluble medium and the separation according to the above step (b), the solid / liquid separation of soluble building blocks in the aqueous medium of the insoluble polymeric raw substrate.
Einschlägige Beispiele polymerer Substrate, die Hauptbestandteile von polymeren Rohstoffe darstellen, ihre monomeren oder oligomeren Abbauprodukte (Bausteine) und Enzymsysteme, die bei der Herstellung von im Wesentlichen reinen Produkten aus jedem polymeren Substrat, das in einem polymeren Rohsubstrat enthalten ist, brauchbar sind, sind in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben.relevant Examples of polymeric substrates, the main components of polymeric Represent raw materials, their monomeric or oligomeric degradation products (Building blocks) and enzyme systems used in the production of essentially Pure products from any polymeric substrate that are in a polymeric Raw substrate is included, are useful, are in the following Table 1 given.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten werden chemische Bausteine der polymeren Substrate, wie Hemicellulose, Cellulose, Lignine, Glucane, Proteine und Lipide, durch Zusammenbringen des polymeren Substrats mit spezifischen Enzymsystemen freigesetzt. Der enzymatische Abbau der einzelnen Bestandteile des Substrats zu im Wesentlichen reinen, löslichen Produkten basiert auf der Anwendung von substratspezifischen Enzympräparationen, die nach einer bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen frei von Aktivitäten sind, die andere Bestandteile als die beabsichtigten Produkte bei dem jeweiligen Verfahrensschritt freisetzen.at be the inventive steps chemical building blocks of polymeric substrates, such as hemicellulose, Cellulose, lignins, glucans, proteins and lipids, by bringing together of the polymeric substrate with specific enzyme systems. The enzymatic degradation of the individual components of the substrate to essentially pure, soluble products on the application of substrate-specific enzyme preparations, in a preferred embodiment substantially are free from activities that have other ingredients than release the intended products at the respective process step.
Bestimmung der Zusammensetzung des polymeren RohsubstratsDetermination of composition of the polymeric raw substrate
Die
molekulare Zusammensetzung des Rohsubstrats, das in den hier beschriebenen
Verfahren eingesetzt werden soll, kann mit Methoden bestimmt werden,
die dem Fachmann bekannt sind. Beispielsweise kann die Zusammensetzung
lignocellulosischen Materials durch eine Kombination von Pyrolyse,
Gaschromatographie und Massenspektroskopie bestimmt werden. Eine Übersicht
der Methoden, die mögliche analytische Verfahren zur Bestimmung
von LCB-Bestandteilen beschreiben, findet sich unter:
Nach einer Ausführungsform können Standardverfahren, die mehrere physikalische und enzymatische Reaktionsschritte umfassen, eingesetzt werden, um die Bestandteile des Substrats auf der Basis der erhaltenen Reaktionsprodukte empirisch zu quantifizieren.To In one embodiment, standard methods, comprising several physical and enzymatic reaction steps, be used to base the constituents of the substrate to empirically quantify the reaction products obtained.
Für
herkömmliche Substrate findet sich eine Datenbank, die
die Massenverteilung für die meisten gängigen
Rohstoffklassen aufführt, unter:
In einer Darstellung zur Analyse der Bestandteile des Substrats muss zunächst das polymere Rohsubstrat teilweise hydrolysiert werden, bevor eine weitere Analyse durchgeführt werden kann.In a representation for analyzing the components of the substrate must first partially hydrolyzed the polymeric raw substrate be done before any further analysis can.
Vor der Hydrolyse des Substrats wird die Probe des Substrats (1 g) in einen Schmelztiegel eingebracht und bei 50°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Das Trockengewicht wird auf drei Kommastellen notiert, um das Ofen-Trockengewicht (oven dry weight, ODW) der Probe zu erhalten.In front the hydrolysis of the substrate, the sample of the substrate (1 g) in introduced a crucible and at 50 ° C to constant weight dried. The dry weight is noted down to three decimal places to obtain the oven dry weight (ODW) of the sample.
Für das Hydrolyseverfahren wird 1 g des fein vermahlenen Substrats (2 μm) in ein Druckröhrchen eingebracht und 3 ml 72%-iger Schwefelsäure (v/v) zugegeben. Das Druckröhrchen wird in ein Wasserbad bei 30°C gebracht und 1 h inkubiert. Mit Hilfe eines Rührstabes wird die Probe alle 5 bis 10 Minuten gerührt, ohne dass die Probe aus dem Bad genommen wird. Das Rühren ist wesentlich, um eine gleichmäßige Säure-Partikel-Verteilung zu gewährleisten. Die Säure wird auf 4% verdünnt, indem 84 ml doppelt destilliertes Wasser unter Verwendung einer Bürette zugegeben werden, und die Probe wird vermischt, indem die Röhrchen mehrmals umgedreht werden, um eine Phasentrennung zu unterbinden.For the hydrolysis process is 1 g of the finely ground substrate (2 μm) placed in a pressure tube and 3 ml of 72% sulfuric acid (v / v) added. The pressure tube is placed in a water bath brought at 30 ° C and incubated for 1 h. With the help of a stir bar The sample is stirred every 5 to 10 minutes without the sample is taken out of the bath. Stirring is essential for a uniform acid-particle distribution to ensure. The acid is diluted to 4%, Add 84 ml of double distilled water using a Burette are added and the sample is mixed, by inverting the tubes several times to phase separate to prevent.
Um die säure-unlösliche Ligninfraktion des Substrats zu bestimmen, wird die autoklavierte Hydrolyselösung durch einen zuvor gewogenen Filtertiegel vakuumfiltriert.Around the acid-insoluble lignin fraction of the substrate to determine the autoclave hydrolysis solution through vacuum filtered a previously weighed filter crucible.
Das Filtrat wird in einer Filterflasche aufgefangen und ein 50 ml-Aliquot wird in eine Proben-Aufbewahrungsflasche überführt. Diese Probe wird in dem nachstehenden Verfahren verwendet, um den Lignin- und Kohlenhydratgehalt zu bestimmen. Die Bestimmung des säure-unlöslichen Lignins muss innerhalb von sechs Stunden nach der Hydrolyse durchgeführt werden.The Filtrate is collected in a filter bottle and a 50 ml aliquot is transferred to a sample storage bottle. This sample is used in the following procedure to obtain the To determine lignin and carbohydrate content. The determination of the Acid-insoluble lignin must be within six hours be carried out after the hydrolysis.
Zur Bestimmung des säure-unlöslichen Lignins wird doppelt destilliertes Wasser zugegeben, um alle verbleibenden unlöslichen Substanzen aus dem Druckröhrchen quantitativ in den Filtertiegel zu überführen. Die unlöslichen Stoffe müssen mit mindestens 50 ml doppelt destilliertem Wasser gespült werden, und anschließend muss der Tiegel und die säure-unlöslichen Rückstände 4 Stunden bei 105°C oder bis zur Gewichtskonstanz getrocknet werden. Nach der Inkubation werden die Proben aus dem Ofen entnommen und in einem Exsikkator abgekühlt. Das Gewicht "w2" des Tiegels und des getrockneten Rückstands müssen auf 0,1 mg genau notiert werden, bevor Tiegel und Rückstände 24 Stunden in einen Muffelofen bei 575°C gebracht werden.to Determination of the acid-insoluble lignin is double distilled water was added to make up any remaining insoluble Add substances from the pressure tube quantitatively into the filter crucible to convict. The insoluble substances need to use at least 50 ml of double distilled water be rinsed, and then the crucible and the acid-insoluble residues 4 hours at 105 ° C or dried to constant weight become. After incubation, the samples are removed from the oven and cooled in a desiccator. The weight "w2" of the Tiegel and dried residue to 0.1 mg, before crucibles and residues Be placed in a muffle furnace at 575 ° C for 24 hours.
Der Tiegel wird vorsichtig aus dem Ofen entnommen, direkt in einen Exsikkator überführt und eine bestimmte Zeit gekühlt, die der anfänglichen Kühlzeit des Tiegels entspricht. Der Tiegel und die Asche werden gewogen (Gewicht "w3") und wieder in den Ofen gebracht, bis ein konstantes Gewicht erreicht ist. Das mit der verbleibenden Asche ("w3") korrigierte Gewicht "w2" entspricht dem Gewicht des säure-unlöslichen Lignins, das in dem Rohsubstrat enthalten ist.Of the Crucible is carefully removed from the oven, transferred directly to a desiccator and a certain time chilled, that of the initial one Cooling time of the crucible corresponds. The crucible and the ashes are weighed (weight "w3") and put back into the oven until a constant weight is reached. The one with the remaining ashes ("w3") corrected weight "w2" corresponds to the weight of the acid-insoluble Lignins, which is contained in the raw substrate.
Im
Gegensatz zu den aufwändigen Messungen, die erforderlich
sind, um die Menge des säure-unlöslichen Lignins
zu erhalten, kann die Menge des säurelöslichen
Lignins leicht spektrophotometrisch festgestellt werden. Zunächst
wird eine Messung des Leerwerts mit 4%-iger Schwefelsäure
(v/v) auf einem beliebigen Spektrophotometer durchgeführt.
Unter Verwendung des anfänglichen Hydrolysats wird die
Absorption bei 320 nm und die maximale Absorption des filtrierten
Hydrolysats, die gewöhnlich bei ungefähr 198 nm
liegt, gemessen. Die Probe muss, falls notwendig, verdünnt
werden, damit die Absorption in den Bereich von 0,7–1,0
A Einheiten fällt. Die Absorption der Probe auf 3 Dezimalstellen
wird verwendet, um die Menge des in der Probe vorhandenen säurelöslichen
Lignins entsprechend der nachstehenden Gleichung zu berechnen:
- ODW
- = Ofen-Trockengewicht der Probe des Rohsubstrats
- UVabs
- = mittlere UV-vis-Absorption der Probe bei 320 nm
- Volumen
- Filtrat = Volumen des filtrierten Hydrolysats
- e
- = Extinktionskoeffizient
des Hydrolysats der Biomasse bei maximaler Absorption der Probe
(zahlreiche Werte der Extinktionskoeffizienten für eine
große Anzahl von polymeren Rohsubstraten können
gefunden werden unter
http://wwwl.eere.energy.gov/biomass/analytical procedures.html#samples
- ODW
- = Oven dry weight of the sample of the raw substrate
- UV abs
- = average UV-vis absorption of the sample at 320 nm
- volume
- Filtrate = volume of filtered hydrolyzate
- e
- = Extinction coefficient of the hydrolyzate of the biomass with maximum absorption of the sample (numerous values of the extinction coefficients for a large number of polymeric raw substrates can be found under
http://wwwl.eere.energy.gov/biomass/analytical procedures.html # samples
Das flüssige Hydrolysat der Probe kann auch verwendet werden, um die strukturgebenden Kohlenhydrate, die in der Hemicellulosefraktion des Substrats enthalten sind, unter Verwendung eines Verfahrens auf HPLC-Basis zu bestimmen.The Liquid hydrolyzate of the sample can also be used around the structuring carbohydrates that are in the hemicellulose fraction of the substrate using a method to be determined on an HPLC basis.
Diese Bestimmung erfordert zunächst ein Kalibrationsgemisch für jeweils D-Cellobiose, Glucose, Xylose, Galactose, Arabinose und Mannose. Die für jeden Zuckerstandard hergestellten Konzentrationen sollten in einem Bereich von 0,1–4 mg/ml liegen. Für jeden Satz Kalibrationsstandards sollte ein unabhängiger Kalibra tions-Verifizierungsstandard (calibration verification standard, CVS) hergestellt werden, der in die Mitte des validierten Bereichs der Kalibrationskurve fällt (z. B. 2,5 mg/ml). Die CVS sollten in der HPLC nach jedem Kalibrationssatz und in regelmäßigen Abständen während der Analysesequenz analysiert werden, wobei Probengruppen zusammengefasst werden. Die CVS werden verwendet, um die Qualität und Stabilität der Kalibrationskurven jedes Durchlaufs zu verifizieren.These Determination first requires a calibration mixture for each D-cellobiose, glucose, xylose, galactose, arabinose and Mannose. The concentrations produced for each sugar standard should be in the range 0.1-4 mg / ml. For Each set of calibration standards should be an independent one Calibration verification standard (calibration verification standard, CVS) which are in the middle of the validated area the calibration curve falls (eg 2.5 mg / ml). The CVS should be in the HPLC after each calibration set and in regular Intervals analyzed during the analysis sequence be grouped together. The CVS will be used the quality and stability of the Verify calibration curves of each run.
20 ml der in den anfänglichen Schritten nach der Hydrolyse der Probe erhaltenen Hydrolyse-Flüssigkeit werden in einen 50 ml-Erlenmeyer-Kolben überführt. Es wird Calciumcarbonat zugegeben, um die Probe auf einen pH-Wert von 5–6 zu neutralisieren, und nach dem Absetzen der Lösung kann der Überstand dekantiert werden. Nach dem Absetzen hat die Lösung einen annähernd neutralen pH-Wert.20 ml in the initial steps after hydrolysis the hydrolysis liquid obtained in the sample are placed in a Transferred 50 ml Erlenmeyer flask. It becomes calcium carbonate added to neutralize the sample to a pH of 5-6, and after settling the solution, the supernatant to be decanted. After settling, the solution has a approximately neutral pH.
Die Zucker-Kalibrationsstandards (sugar calibration standards, CVS) und die Proben können nun auf einer Shodex Zucker SP0810-(Phenomenex) oder einer AMinex HPX-87P-Säule (BioRad), die mit der geeigneten Schutzsäule ausgestattet ist, mittels HPLC analysiert werden.The Sugar calibration standards (CVS) and the samples can now on a Shodex sugar SP0810- (Phenomenex) or an AMinex HPX-87P column (BioRad) equipped with the appropriate Protective column is equipped, analyzed by HPLC.
Das Probeninjektionsvolumen sollte in Abhängigkeit von der Konzentration und den Nachweisgrenzen zwischen 10 und 50 μl liegen. Die Proben werden mit doppelt destilliertem Wasser bei einer Fließgeschwindigkeit von 0,6 ml/min und einer Säulentemperatur von 80°C eluiert. Die Probenelution kann am Besten mit der Messung des Brechungsindexes überwacht werden.The Sample injection volume should vary depending on the Concentration and detection limits between 10 and 50 μl lie. The samples are washed with double distilled water at a Flow rate of 0.6 ml / min and a column temperature eluted from 80 ° C. The sample elution is best with the measurement of the refractive index are monitored.
Die Chromatogramme sollten vor der Analyse integriert werden, und die einzelnen Zuckergehalte sollten unter Bezugnahme auf die geeigneten Standardkurven für jeden Saccharidbestandteil bestimmt werden.The Chromatograms should be integrated before analysis, and the individual sugar contents should be determined by reference to the appropriate Standard curves determined for each saccharide component become.
Enzymsystemeenzyme systems
Bei den hier beschriebenen Ausführungsformen werden die Spezifizitäten der eingesetzten Enzymgemische angepasst, um reine monomere Produktströme (definierte(n) monomere(n) oder polymere(n) Baustein(e)) aus unterschiedlichen polymeren Substratklassen zu erhalten.at The embodiments described herein become specific the enzyme mixtures used to pure monomeric product streams (defined monomeric or polymeric building block (s)) from different to obtain polymeric substrate classes.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform dürfen Enzymsysteme, die bei einem bestimmten polymeren Ausgangsmaterial angewendet werden, nicht mehr als 50% andere enzymatische Aktivitäten enthalten, die zu einem anderen als dem bevorzugten Produkt aus dem bestimmten polymeren Substrat führen.at a preferred embodiment of the invention may have enzyme systems that are specific to a polymeric Starting material to be applied, not more than 50% other enzymatic Include activities that are different from the preferred ones Lead product from the specific polymeric substrate.
Bei einer stärker bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform dürfen Enzymsysteme, die bei einem polymeren Substrat eingesetzt werden, nicht mehr als (oder weniger als) 20%, vorzugsweise nicht mehr als (oder weniger als) 10%, insbesondere bevorzugt nicht mehr als (oder weniger als) 5%, und ganz insbesondere bevorzugt nicht mehr als (oder weniger als) 2%, und am meisten bevorzugt nicht mehr als (oder weniger als) 1% andere Enzymaktivitäten enthalten, die zu einem anderen als dem bevorzugten Produkt aus dem bestimmten polymeren Substrat führen.at a more preferred invention Embodiment allowed enzyme systems to be used in a polymeric substrate used, not more than (or less than) 20%, preferably not more than (or less than) 10%, in particular preferably not more than (or less than) 5%, and more particularly preferably not more than (or less than) 2%, and most preferred not more than (or less than) 1% other enzyme activities contain, which is different from the preferred product lead the particular polymeric substrate.
Der Prozentsatz anderer enzymatischer Aktivitäten kann unter Verwendung von Standardverfahren zur Bestimmung der jeweiligen Enzymaktivität routinemäßig bestimmt werden. Die in dem Enzymsystem anwesende enzymatische "Haupt"aktivität, welche zur Freisetzung des gewünschten monomeren oder polymeren Bausteins aus dem polymeren Substrat führt, sollte daher mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90%, besonders bevorzugt mindestens 95%, besonders bevorzugt mindestens 98%, besonders bevorzugt mindestens 99% aller in dem Enzymsystem vorhandenen Enzymaktivitäten betragen.The percentage of other enzymatic activities can be routinely determined using standard methods for determining the particular enzyme activity. The in the enzyme system Therefore, at least 50%, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90%, particularly preferably at least 95%, particularly preferably at least 98%, of the essential enzymatic "main" activity which leads to the release of the desired monomeric or polymeric building block from the polymeric substrate. , particularly preferably at least 99% of all enzyme activities present in the enzyme system.
Die Enzymaktivitäten können mit dem Fachmann bekannten Standardverfahren und wie hier beschrieben bestimmt werden.The Enzyme activities may be known to those skilled in the art Standard procedures and as described herein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform können die vorstehenden Prozentsätze einfach bestimmt werden, indem das polymere Substratmit dem Enzymsystem gemäß Schritt (a), vorstehend, behandelt wird und die freigesetzten monomeren oder oligomeren Bausteine nach der Abtrennung von dem polymeren Substrat gemäß Schritt (b) analysiert werden. Wenn daher die freigesetzten monomeren oder oligomeren Bausteine mehr als 50 Mol-% des bestimmten gewünschten Bausteins umfassen (basierend auf dem Gesamt-Feststoffgehalt), wird angenommen, dass die anderen enzymatischen Aktivitäten in dem Enzymsystem weniger als 50% betragen. Wenn gleichermaßen die freigesetzten monomeren oder oligomeren Bausteine mehr als 80, 90, 95, 98 oder 99 Mol-% des bestimmten gewünschten Bausteins umfassen, wird angenommen, dass die anderen enzymatischen Aktivitäten in dem Enzymsystem weniger als 20, 10, 5, 2 bzw. 1% betragen. Entsprechend wird angenommen, dass die enzymatische "Haupt"aktivität, die in dem Enzymsystem vorliegt und die zur Freisetzung des gewünschten monomeren oder oligomeren Bausteins aus dem polymeren Rohsubstrat führt, in diesem Fall mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90%, besonders bevorzugt mindestens 95%, besonders bevorzugt mindestens 98%, besonders bevorzugt mindestens 99% aller in dem Enzymsystem vorliegenden enzymatischen Aktivitäten beträgt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in der vorstehenden Bestimmung des Prozentsatzes der enzymatischen Aktivität(en) "Mol-%" durch "Gew.-%" ersetzt.To In a preferred embodiment, the foregoing Percentages are easily determined by the polymer Substrate with the enzyme system according to step (a), above, and the released monomers or oligomeric building blocks after separation from the polymeric substrate according to step (b). If so the released monomeric or oligomeric building blocks more than 50 Mole percent of the particular building block desired (based on the total solids content), it is believed that the others enzymatic activities in the enzyme system less than 50% be. When equally the released monomers or oligomeric building blocks more than 80, 90, 95, 98 or 99 mol% of the particular desired building block, it is assumed that the other enzymatic activities in the enzyme system less than 20, 10, 5, 2 and 1%, respectively. Accordingly, it is assumed that the enzymatic "main" activity occurring in the enzyme system is present and to release the desired monomer or oligomeric building blocks from the polymeric raw substrate, in this case at least 50%, preferably at least 80%, especially preferably at least 90%, more preferably at least 95%, especially preferably at least 98%, more preferably at least 99% of all enzymatic activities present in the enzyme system is. According to another embodiment is used in the above determination of the percentage of enzymatic Activity (s) "Mol%" replaced by "wt%".
Gemäß einer Ausführungsform können die enzymatischen Aktivitäten bestimmt werden, indem die Umwandlungsrate eines ausgewählten polymeren Substrats wie vorstehend definiert bestimmt wird. Gemäß einer alternativen Ausführungsform können die in dem Enzymsystem vorliegenden enzymatischen Aktivitäten bestimmt werden, indem künstliche Substrate verwendet werden. Je nach Durchführ barkeit und Zuverlässigkeit des angewendeten Bestimmungsverfahrens kann entweder die Umwandlung eines Substrates selbst oder die Bildung eines durch die enzymatisch katalysierte Reaktion erhaltenen bestimmten Produktes gemessen werden. In besonderen Fällen können katalytische Zwischenprodukte des Enzyms selbst (z. B. Oxidoreduktasen) spektrophotometrisch gemessen werden.According to one Embodiment may be the enzymatic activities be determined by the conversion rate of a selected polymeric substrate as defined above. According to one Alternative embodiments may be made in the Enzyme system determined enzymatic activities present be used by using artificial substrates. ever after feasibility and reliability of the The determination method used can either be the conversion of a substrate itself or the formation of one by the enzymatic catalyzed reaction of certain product obtained. In special cases, catalytic intermediates of the enzyme itself (eg, oxidoreductases) measured spectrophotometrically become.
Die
Bestimmung von enzymatischen Aktivitäten in vorgefertigten
Enzymgemischen ist dem Fachmann bekannt. Eine Übersicht
geeigneter Testverfahren für bestimmte enzymatische Aktivitäten
ist aufgeführt unter:
Beispiele spezifischer Testverfahren zur Bestimmung der enzymatischen Aktivitäten von bestimmten Enzymklassen sind nachstehend aufgeführt.Examples specific test method for the determination of enzymatic activities of certain classes of enzymes are listed below.
In
einem bestimmten Fall kann sowohl die Endo- als auch die Exocellulaseaktivität
in 0,5 ml eines 50 mM MES-Reaktionspuffers (pH 6), enthaltend 10
mM CaCl2, 4 mM p-Nitrophenyl-beta-D-cellobiosid
und 200 μl einer verdünnten Enzymlösung,
gemessen werden. Die Reaktionslösung sollte 30 min. bei
50°C inkubiert werden. Es wird Glycinpuffer (100 mM, pH
4) zugegeben, um die Reaktion zu stoppen. Die enzymatische Aktivität
kann dann bestimmt werden, indem die Menge des freigesetzten p-Nitrophenols
spektrophotometrisch bei 430 nm gemessen wird. Die Absorptionswerte
für p-Nitrophenol werden unter Verwendung einer Standardkurve,
die Mikromol Nitrophenol zur Absorption ins Verhältnis
setzt, in Mikromol Nitrophenol umgerechnet. Eine Einheit Cellulaseaktivität
ist die Menge des Enzyms, die benötigt wird, um 1 μmol
Nitrophenol/min unter den Testbedingungen freizusetzen (
In
einem anderen bestimmten Fall kann die Arabinofuranosidaseaktivität
in 1 ml 50 mM Natriumphosphat (pH 7), enthaltend 4-100 μM
4-Nitrophenyl-alpha-L-arabinofuranosid (PNP-Araf) und verdünnte
Enzymlösung (4 nM-8 μM) bestimmt werden. Die Reaktionslösung
wird bei 37°C inkubiert und die Menge des freigesetzten
4-Nitrophenols bei 400 nm gemessen. Die enzymatische Aktivität
kann unter Verwendung des Extinktionskoeffizienten von 4-Nitrophenol
(10500 M–1cm–1)
bei 400 nm berechnet werden (
In
einem anderen bestimmten Fall kann die Xylosidaseaktivität
unter Verwendung von mit o-Nitrophenol substituiertem beta-D-Xylopyranosid
(ONP-β-D-Xylopyranosid) als Substrat bestimmt werden (
In
einem anderen bestimmten Fall wird die Laccaseaktivität
unter Verwendung des Guiacol-Oxidations-Assays bestimmt. Es wird
eine Stammlösung von 10 mM Guiacol frisch in 50 mM Citratpuffer
(pH 4,3, 40°C) hergestellt. Die Reaktion wird in 2 ml 50
mM Citratpuffer unter Verwendung von 10 μl verdünnter
Enzymlösung (1–3 nM) und verschiedenen Mengen
an Substrat (5–20 μl) durchgeführt. Die
Rate der Guiacol-Oxidation wird spektrophotometrisch bei 465 nm
gemessen. Die Rate der Guiacol-Oxidation kann unter Verwendung des
Extinktionskoeffizienten von 5200 M–1 cm–1 für Guiacol-Oxidationsprodukte
bestimmt werden (
In
einem anderen bestimmten Fall kann die Manganperoxidase (MnP) -Aktivität
in 50 mM Tartratpuffer (pH 3, 25°C) gemessen werden, indem
100 μM H2O2 einem
Reaktionsgemisch, enthaltend 0,5 μM/ml MnP und 5–200 μM
Mn2 +, zugegeben
wird. Die Bildung von Mn3+ wird spektrophotometrisch
bei 238 nm aufgezeichnet (
Um festzustellen, ob ein bestimmtes Enzymsystem (wie in Tabelle 1 aufgeführt), welches zur Herstellung eines gewünschten Produkts brauchbar ist, unerwünschte Aktivitäten anderer Enzymsysteme (wie in Tabelle 1 aufgeführt) enthält, die ein unterschiedliches, unerwünschtes Produkt aus dem selben oder einem verschiedenen polymeren Substrat erzeugen, kann ein Test für diese Aktivität durchgeführt werden, indem ein spezifisches polymeres Substrat oder ein künstliches Substrat, wie vorstehend beschrieben, und eines der wie vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet wird.Around determine whether a particular enzyme system (as listed in Table 1), which is useful for producing a desired product is unwanted activity of other enzyme systems (as listed in Table 1) containing the different, unwanted product from the same or a different polymeric substrate, can be a test be carried out for this activity by a specific polymeric substrate or artificial Substrate as described above, and one of the above described method is used.
Wird beispielsweise vermutet, dass ein bestimmtes Enzymsystem, welches, wie in Tabelle 1 aufgeführt, Cellulasen enthält, unerwünschte Xylosidaseaktivität (wie in Tabelle 1 aufgeführt) enthält, kann zunächst die primäre Cellulaseaktivität bestimmt werden, indem ein künstliches Cellulosesubstrat verwendet und die Menge an Glucose, die nach Zugabe einer bestimmten Menge des Enzymsystems pro Zeiteinheit freigesetzt wird, bestimmt wird. Ist die Cellulaseaktivität der Zusammensetzung bestimmt, kann die Xylosidaseaktivität der gleichen Enzymaufbereitung bestimmt werden, indem das Enzymsystem mit einem künstlichen Xylansubstrat kontaktiert und anschließend die Menge an Xylose, die durch eine bestimmte Menge des Enzyms pro Zeiteinheit freigesetzt wird, gemessen wird. Durch Messung der relativen Umwandlungsraten in einer bestimmten Zeiteinheit mit einer bestimmten Enzymmenge mit Substraten sowohl für Cellulase als auch Xylosidase können die spezifischen Aktivitäten für jede Substratklasse berechnet werden.Becomes For example, it is suspected that a particular enzyme system, which, as listed in Table 1, contains cellulases, unwanted xylosidase activity (as in Table 1 listed), the primary cellulase activity can be determined by an artificial cellulosic substrate is used and the amount on glucose, after adding a certain amount of the enzyme system is released per unit time is determined. Is the cellulase activity The composition determines the xylosidase activity The same enzyme preparation can be determined by the enzyme system contacted with an artificial xylan substrate and then the amount of xylose produced by a certain amount of the enzyme per Time unit is released, is measured. By measuring the relative Conversion rates in a given time unit with a certain amount of enzyme with substrates for both cellulase and xylosidase can do the specific activities for each substrate class can be calculated.
Geeignete Substrate für die Bestimmung aller in Tabelle 1 aufgeführten enzymatischen Aktivitäten sind in Tabelle 2 aufgeführt.suitable Substrates for the determination of all listed in Table 1 enzymatic activities are listed in Table 2.
Bei einer alternativen Ausführungsform werden zur Bestimmung, ob ein Enzymsystem eine unabhängige Verunreinigung enzymatischer Aktivität enthält, die Komponenten der Präparation mit Verfahren, wie beispielsweise Elektrophorese oder Chromatographie, aufgetrennt. Die einzelnen Bestandteile der Präparation können durch Verwendung spezifischer Verfahren, wie beispielsweise Farbreaktionen oder Detektion von Bestandteilen durch Absorption oder andere, dem Fachmann bekannte Verfahren, bestimmt werden. Die relative prozentuale Verteilung der proteinösen Bestandteile kann unter Verwendung quantitativer Verfahren, wie beispielsweise Densitometrie oder jedes andere gleichwertige, dem Fachmann bekannte Verfahren, in Verbindung mit geeigneten mathematischen Berechnungen bestimmt werden.at an alternative embodiment are used to determine whether an enzyme system is an independent contaminant enzymatic Activity contains the components of the preparation with methods such as electrophoresis or chromatography, separated. The individual components of the preparation can by using specific methods, such as color reactions or detection of components by absorption or others, the Known to those skilled in the art. The relative percentage Distribution of proteinaceous ingredients can be done using quantitative methods, such as densitometry or any other equivalent methods known to those skilled in the art be determined with suitable mathematical calculations.
Bestimmung der ReihenfolgeDetermination of the order
Wahlweise
können Verfahren zur Vorbehandlung des polymeren Substrats,
wie Heißwasser-Extraktion, Niedrigtemperatur-Dampfexplosion,
saure Dampfexplosion, Ammoniak-Dampfexplosion oder Ultraschall angewendet
werden, um polymere Substrate physikalisch so zu verändern,
dass die Oberflächen-Zugänglichkeit von pflanzlichen
Fasern erhöht und die Kristallinität der Cellulosefraktion
verringert wird (
Wahlweise kann eine Vorbehandlung, wie Heißwasser-Extraktion, Niedrigtemperatur-Dampfexplosion, saure Dampfexplosion, Ammoniak-Dampfexplosion oder Ultraschall eingesetzt werden, um in dem polymeren Rohsubstrat enthaltene lösliche Substanzen zu entfernen, bevor das polymere Rohsubstrat mit einem Enzymsystem kontaktiert wird, um eine Verunreinigung der Produkte des enzymatischen Verfahrensschritts durch in dem Rohsubstrat enthaltene lösliche Substanzen zu vermeiden.Optional can be a pre-treatment, such as hot water extraction, low-temperature steam explosion, acid steam explosion, ammonia steam explosion or ultrasound used to be soluble in the polymeric raw substrate Remove substances before the polymeric raw substrate with an enzyme system is contacted to contamination of the products of the enzymatic Process step by soluble in the raw substrate contained To avoid substances.
Werden zwei oder mehr Verfahrensschritte nacheinander angewendet, hängt die Reihenfolge dieser Verfahrensschritte und daher die Reihenfolge der Zugabe der Enzymgemische, wie in Tabelle 1 beschrieben, von der spezifischen Zusammensetzung des verwendeten polymeren Rohsubstrats ab. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte und Enzymsysteme wird so gewählt, dass Menge und Kosten der katalytischen Enzyme und die Kontaktzeit mit dem Substrat, welche zur Freisetzung der gewünschten Produkte führt, minimiert werden. Zusätzlich gewählte Schritte in dem Verfahren sollten sowohl die Reinheit als auch den Ertrag der aus dem polymeren Substrat freigesetzten monomeren oder oligomeren Reaktionsprodukte optimieren. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte ist daher abhängig von dem Ausgangsmaterial und dem Produkt.Become two or more process steps applied sequentially depends the order of these steps and therefore the order the addition of the enzyme mixtures as described in Table 1 of the specific composition of the polymeric raw substrate used from. The order of process steps and enzyme systems becomes chosen so that the amount and cost of catalytic enzymes and the contact time with the substrate, which releases the desired Products leads, minimized. Additionally selected Steps in the process should include both purity and Yield of the monomers released from the polymeric substrate or Optimize oligomeric reaction products. The order of the process steps is therefore dependent on the starting material and the product.
Die spezifische Reihenfolge der enzymatischen Behandlungen, die zum Abbau eines bestimmten Substrats in seine Bestandteile notwendig ist, kann empirisch bestimmt werden, auch wenn die Zusammensetzung des Substrats unbekannt ist. Es ist daher möglich, das polymere Rohsubstrat in getrennten Behandlungsschritten mit einer Anzahl von Enzymgemischen verschiedener Produkte, wie sie in Tabelle 1 aufgeführt sind, zu zerlegen. Nach jedem der Behandlungsschritte wird die Reinheit und die Zusammensetzung des erhaltenen Produktstroms durch Verwendung dem Fachmann bekannter analytischer Verfahren, umfassend, aber nicht beschränkt auf spektroskopische und chromatographische Verfahren, wie sie vorstehend bei der Analyse der Zusammensetzung des Substrats und der Bestimmung der enzymatischen Aktivität beschrieben wurden, bestimmt.The specific order of enzymatic treatments used for Degradation of a particular substrate into its components necessary is, can be determined empirically, even if the composition of the substrate is unknown. It is therefore possible that polymeric raw substrate in separate treatment steps with a Number of enzyme mixtures of different products, as shown in Table 1 listed, to disassemble. After each of the treatment steps is the purity and composition of the product stream obtained by using analytical methods known to those skilled in the art, including but not limited to spectroscopic and chromatographic procedures, as described above in the analysis the composition of the substrate and the determination of the enzymatic Activity were determined.
Anhand der Ergebnisse dieser Messungen ist es dann möglich, das kinetisch bevorzugte Enzymgemisch auszuwählen, das als erster Behandlungsschritt des Ausgangsmaterials zum reinsten Produktstrom führt. Nach wiederholtem Waschen der unlöslichen Rückstände, die nach dieser bestimmten enzymatischen Behandlung verbleiben, werden die Rückstände mit einem anderen Enzymgemisch behandelt, außer mit dem Enzymgemisch, welches für die erste Behandlung ausgewählt wurde. Bei allen diesen enzymatischen Behandlungen wird die Zusammensetzung des erhaltenen Produkts mit den vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmt. Das Enzymgemisch, das zum reinsten Produktstrom führt, wird als zweiter Behandlungsschritt für das bestimmte Substrat ausgewählt. Das nach dem zweiten Verfahrensschritt verbleibende unlösliche Material wird wiederum gründlich gewaschen und abermals mit allen verbleibenden Enzymsystemen getestet, wie vorstehend beschrieben. Dieses Verfahren der analytischen Bestimmung und Auswahl der reinsten Produktströme, die mit jedem der verbleibenden Enzymgemische aus Tabelle 1 erhalten werden, wird wiederholt, bis das Ausgangsmaterial entweder vollständig abgebaut ist oder die unlöslichen Rückstände des Ausgangsmaterials, die nach wiederholten enzymatischen Behandlungen verbleiben, im Vergleich zu den Kosten weiterer Behandlungsmöglichkeiten keinen großen ökonomischen Gewinn mehr erzielen.Based From the results of these measurements it is possible to do that kinetically preferred enzyme mixture to select as first treatment step of the starting material leads to the purest product flow. After repeated washing of the insoluble residues, which remain after this particular enzymatic treatment, The residues are mixed with another enzyme mixture treated, except with the enzyme mixture, which for the first treatment was selected. With all these enzymatic treatments is the composition of the obtained Product determined by the methods described above. The Enzyme mixture, which leads to the purest product flow, is as a second treatment step for the particular substrate selected. The remaining after the second process step insoluble material is again washed thoroughly and again tested with all remaining enzyme systems as above described. This method of analytical determination and selection the purest product streams, with each of the remaining Enzyme mixtures are obtained from Table 1 is repeated until the Starting material is either completely degraded or the insoluble residues of the starting material, which remain after repeated enzymatic treatments, in Comparison to the costs of further treatment options no longer gain much economic profit.
Als weitere Möglichkeit wird die Zusammensetzung des Substrats mit den vorstehend erwähnten analytischen Verfahren bestimmt, bevor die Reihenfolge der enzymatischen Behandlungsmöglichkeiten gewählt wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die einzusetzenden Enzymsysteme und die Reihenfolge ihres Gebrauchs daher bestimmt, indem zunächst das polymere Rohsubstrat analysiert wird.When Another possibility is the composition of the substrate determined by the analytical methods mentioned above, before the order of enzymatic treatment options is selected. According to a preferred embodiment The invention relates to the enzyme systems to be used and the order Their use is therefore determined by first the polymeric Raw substrate is analyzed.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform richtet sich auf ein Verfahren insbesondere zur Bestimmung der zu verwendenden Enzymsysteme und deren Reihenfolge, wobei das polymere Rohsubstrat
- (a) zuerst in getrennten enzymatischen Behandlungen mit jedem einer Vielzahl von Enzymsystemen(-gemischen), wie sie in Tabelle 1 aufgeführt sind, behandelt wird;
- (b) für jede enzymatische Behandlung die definierten monomeren oder oligomeren Bausteine, die aus dem polymeren Rohsubstrat freigesetzt werden, auf Reinheit der definierten monomeren oder polymeren Bausteine untersucht werden, vorzugsweise nach der Abtrennung der (löslichen) definierten monomeren oder oligomeren Bausteine von dem (unlöslichen) polymeren Rohsubstrat;
- (c) das Enzymsystem, das zur höchsten Reinheit führt, für den ersten enzymatischen Behandlungsschritt gemäß Schritt a) von Anspruch 1 ausgewählt wird;
- (d) wahlweise die Reihenfolge der Schritte a. bis c. mit dem Rückstand des polymeren Rohsubstrats wiederholt wird, um das Enzymsystem für den folgenden enzymatischen Behandlungsschritt zu bestimmen.
- (a) first treated in separate enzymatic treatments with each of a plurality of enzyme systems (mixtures) as listed in Table 1;
- (B) for each enzymatic treatment, the defined monomeric or oligomeric building blocks released from the polymeric raw substrate are tested for purity of the defined monomeric or polymeric building blocks, preferably after separation of the (soluble) defined monomeric or oligomeric building blocks from the (insoluble ) polymeric raw substrate;
- (c) selecting the enzyme system which gives the highest purity for the first enzymatic treatment step according to step a) of claim 1;
- (d) optionally the order of steps a. to c. is repeated with the residue of the polymeric raw substrate to determine the enzyme system for the subsequent enzymatic treatment step.
Nach einer alternativen Ausführungsform werden ausgewählte Enzymgemische, wie sie in Tabelle 1 aufgeführt sind, verwendet, die den Bestandteil des Substrats angreifen, welcher den größten Massenanteil an der Zusammensetzung des Substrats hat. Nach der enzymatischen Behandlung muss die Reinheit des erhaltenen Produktstroms, wie vorstehend bei der analytischen Bestimmung der Bestandteile des Substrats beschrieben, bestimmt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist es erwünscht, dass die Reinheit so hoch ist, dass mehr als 75 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 95 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 99 Gew.-% des Gesamt-Feststoffgehalts (vorzugsweise der löslichen Fraktion) aus den definierten monomeren oder oligomeren Bausteinen bestehen.To an alternative embodiment will be selected Enzyme mixtures as listed in Table 1 are used, which attack the component of the substrate which has the largest Has a mass fraction of the composition of the substrate. After enzymatic treatment, the purity of the product stream obtained, as above in the analytical determination of the constituents of the substrate described. After a preferred Embodiment, it is desirable that the purity is so high that more than 75% by weight, preferably more than 90% by weight, more preferably more than 95% by weight, more preferably more as 99% by weight of the total solids content (preferably the soluble fraction) consist of the defined monomeric or oligomeric building blocks.
Wenn der enzymatische Abbau des Bestandteils des Substrats mit dem höchsten Massenanteil zu einem reinen Produktstrom (wie vorstehend definiert) führt, kann diese Behandlung als erster Schritt für die Bearbeitung des Substrats angewendet werden. Durch Waschen der erhaltenen unlöslichen Pulpe und anschließende Abtrennung der Partikel von dem Überstand werden die nächsten Verfahrensschritte vorbereitet. Die nach der ersten Behandlung des Substrats verbleibenden Rückstände werden mit spezifischen Enzymsystemen, wie den in Tabelle 1 aufgeführten Enzymsystemen, behandelt, welche den Bestandteil des Substrats angreifen, der den zweitgrößten Massenanteil an der Zusammensetzung des Substrats hat. Der erhaltene Produktstrom muss abermals mit den genannten analytischen Verfahren analysiert werden, um die Produktreinheit zu bestimmen, bevor die ausgewählte enzymatische Behandlung für die zweite enzymatische Behandlung des Substrats ausgewählt werden kann. Die erhaltenen unlöslichen Rückstände aus der zweiten enzymatischen Behandlung werden dann gewaschen und wie vorstehend beschrieben verarbeitet. Durch wiederholte Behandlungen mit den in Tabelle 1 aufgeführten spezifischen Enzymsystemen, welche immer den Bestandteil des Substrats angreifen, der den größten Massenanteil an dem verbleibenden unlöslichen Rückstand des Substrats hat, der durch die vorhergehenden enzymatischen Behandlungszyklen erhalten wird, kann das Substrat schrittweise in die Einheiten seiner Bestandteile abgebaut werden.If the enzymatic degradation of the constituent of the substrate with the highest Mass fraction to a pure product stream (as defined above) This treatment may be the first step for the processing of the substrate can be applied. By washing the obtained insoluble pulp and subsequent Separation of the particles from the supernatant will be the next Prepared process steps. The after the first treatment of the Substrate remaining residues are with specific enzyme systems, such as those listed in Table 1 Enzyme systems treated which attack the constituent of the substrate, the second largest mass fraction of the composition of the substrate. The product stream must again with The analytical methods mentioned are analyzed for product purity to determine before the selected enzymatic treatment selected for the second enzymatic treatment of the substrate can be. The resulting insoluble residues from the second enzymatic treatment are then washed and processed as described above. Through repeated treatments with the specific enzyme systems listed in Table 1, which always attack the component of the substrate which is the largest Mass fraction of the remaining insoluble residue of the substrate obtained by the preceding enzymatic treatment cycles is obtained, the substrate can gradually into the units of his Components are degraded.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren insbesondere zur Bestimmung der zu verwendenden Enzymsysteme und ihre Reihenfolge, wobei das polymere Rohsubstrat
- (a) zunächst in getrennten enzymatischen Behandlungen mit jedem einer Vielzahl von Enzymsystemen(-gemischen), wie sie in Tabelle 1 aufgeführt sind, behandelt wird, um die monomeren oder oligomeren Bausteine zu bestimmen, die den größten Massenanteil an der Zusammensetzung des polymeren Rohsubstrats darstellen;
- (b) die definierten monomeren oder oligomeren Bausteine, die den größten Massenanteil an dem polymeren Rohsubstrat darstellen, auf Reinheit untersucht werden, vorzugsweise nach der Trennung von dem polymeren Rohsubstrat;
- (c) falls die bestimmte Reinheit ergibt, dass mehr als 75 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 95 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 99 Gew.-% des Gesamt-Feststoffgehalts aus den definierten monomeren oder oligomeren Bausteinen besteht, das betreffende Enzymsystem für den ersten enzymatischen Behandlungsschritt gemäß Schritt a) von Anspruch 1 ausgewählt wird;
- (d) falls die nach Schritt b) bestimmte Reinheit niedriger als die nach Schritt c) erforderliche Reinheit ist, die definierten monomeren oder oligomeren Bausteine, die den nächstgrößten Massenanteil an dem polymeren Rohsubstrat darstellen, auf Reinheit untersucht werden, vorzugsweise nach der Abtrennung von dem (unlöslichen) polymeren Rohsubstrat, bis eine Reinheit die Forderungen nach Schritt c) erfüllt und das betreffende Enzymsystem für den ersten enzymatischen Behandlungsschritt gemäß Schritt a) von Anspruch 1 ausgewählt wird;
- (e) wahlweise die Reihenfolge der Schritte (a) bis (d) mit dem Rückstand des polymeren Rohsubstrats wiederholt wird, um das Enzymsystem zu bestimmen, das bei dem anschließenden enzymatischen Behandlungsschritt eingesetzt wird.
- (a) first treated in separate enzymatic treatments with each of a plurality of enzyme systems (mixtures) as listed in Table 1 to determine the monomeric or oligomeric building blocks which represent the largest mass fraction of the composition of the polymeric raw substrate ;
- (b) the defined monomeric or oligomeric building blocks representing the largest mass fraction of the polymeric raw substrate are examined for purity, preferably after separation from the polymeric raw substrate;
- (c) if the determined purity is greater than 75% by weight, preferably greater than 90% by weight, more preferably greater than 95% by weight, most preferably greater than 99% by weight of the total solids content consists of the defined monomeric or oligomeric building blocks, the enzyme system in question for the first enzymatic treatment step according to step a) of claim 1 is selected;
- (d) if the purity determined after step b) is lower than the purity required after step c), the defined monomeric or oligomeric building blocks constituting the next largest mass fraction of the polymeric raw substrate are examined for purity, preferably after separation from the latter (insoluble) polymeric raw substrate until a purity meets the requirements of step c) and the enzyme system in question is selected for the first enzymatic treatment step according to step a) of claim 1;
- (e) optionally repeating the sequence of steps (a) through (d) with the backbone of the bulk polymeric substrate to determine the enzyme system used in the subsequent enzymatic treatment step.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren, insbesondere zur Bestimmung der zu verwendenden Enzymsysteme und ihrer Reihenfolge, wobei das polymeren Rohsubstrat
- (a) zunächst in getrennten enzymatischen Behandlungen mit jedem einer Vielzahl von Enzymsystemen(-gemischen), wie sie in Tabelle 1 aufgeführt sind, behandelt wird, um die enzymatische Behandlung zu bestimmen, welche zum höchsten Ertrag an monomeren oder oligomeren Bausteinen führt, welche in dem polymeren Rohsubstrat enthalten sind;
- (b) die enzymatischen Behandlungen ausgewählt werden, die zu einem definierten monomeren oder oligomeren Produkt mit einer Reinheit von mehr als 75 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 95 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 99 Gew.-% der Gesamt-Feststoffe führen (vorzugsweise nach der Abtrennung von dem unlöslichen polymeren Rohsubstrat);
- (c) unter den verbleibenden enzymatischen Behandlungen die Behandlung mit dem höchsten Ertrag an monomeren oder oligomeren Bausteinen bestimmt wird;
- (d) wahlweise die Reihenfolge der Schritte (a) bis (c) mit dem Rückstand des polymeren Rohsubstrats wiederholt wird, um das Enzymsystem zu bestimmen, das bei dem anschließenden enzymatischen Behandlungsschritt eingesetzt wird.
- (a) first treated in separate enzymatic treatments with each of a variety of enzyme systems (mixtures) as listed in Table 1 to determine the enzymatic treatment which results in the highest yield of monomeric or oligomeric building blocks found in the polymeric raw substrate are included;
- (B) the enzymatic treatments which are selected to a defined monomeric or oligomeric product having a purity of more than 75 wt .-%, preferably more than 90 wt .-%, particularly preferably more than 95 wt .-%, particularly preferably more than 99% by weight of the total solids (preferably after separation from the insoluble polymeric feedstock);
- (c) determining, among the remaining enzymatic treatments, the treatment with the highest yield of monomeric or oligomeric building blocks;
- (d) optionally repeating the sequence of steps (a) through (c) with the backbone of the polymeric raw substrate to determine the enzyme system used in the subsequent enzymatic treatment step.
Wie vorstehend erwähnt, sollten nach einem bevorzugten Aspekt der Erfindung die eingesetzten Enzymsysteme nur einen geringen Gehalt an verunreinigenden enzymatischen Aktivitäten haben, die andere als die beabsichtigten monomeren oder oligomeren Bausteine aus dem polymeren Rohsubstrat freisetzen, oder vollständig frei davon sein.As mentioned above should, according to a preferred aspect The invention, the enzyme systems used only a small amount to have contaminating enzymatic activities, the other than the intended monomeric or oligomeric building blocks release from the polymeric raw substrate, or completely be free from it.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält das in einem bestimmten enzymatischen Behandlungsschritt eingesetzte Enzymsystem nicht mehr als 50%, vorzugsweise nicht mehr als 20%, besonders bevorzugt nicht mehr als 10%, besonders bevorzugt nicht mehr als 5%, besonders bevorzugt nicht mehr als 2%, besonders bevorzugt nicht mehr als 1% verunreinigender (anderer) enzymatischer Aktivitäten, die nicht in einem vorhergehenden enzymatischen Behandlungsschritt bei Verwendung eines unterschiedlichen Enzymsystems eingesetzt wurden, oder die zur Freisetzung von anderen definierten monomeren oder oligomeren Bausteinen, die nicht in vorhergehenden enzymatischen Behandlungsschritten freigesetzt wurden, führen, oder die, nach einer weiteren Ausführungsform, nur zur Freisetzung von Produkten aus polymeren Substraten führen, die ursprünglich in dem polymeren Ausgangsmaterial nicht im Wesentlichen vorhanden sind. Der Prozentsatz der anderen oder verunreinigenden enzymatischen Aktivitäten in dem Enzymsystem kann wie vorstehend erläutert berechnet werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform bedeutet "im Wesentlichen nicht anwesend" weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 2 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 Gew.-% des gesamten polymeren Substrats.To a preferred embodiment contains the used in a particular enzymatic treatment step Enzyme system not more than 50%, preferably not more than 20%, more preferably not more than 10%, more preferably not more than 5%, more preferably not more than 2%, more preferably not more than 1% of contaminating (other) enzymatic activities, not in a previous enzymatic treatment step were used when using a different enzyme system, or for the release of other defined monomers or oligomeric building blocks that are not in preceding enzymatic Treatment steps have been released, lead, or according to a further embodiment, only for release of products from polymeric substrates that originally not substantially present in the polymeric starting material are. The percentage of other or contaminating enzymatic Activities in the enzyme system can be explained as above be calculated. According to a preferred embodiment "essentially non-present" means less than 20% by weight, preferably less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight, preferably less than 2% by weight, preferably less than 1% by weight of the entire polymeric substrate.
Nach einer vorteilhaften und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das bei einem bestimmten enzymatischen Behandlungsschritt eingesetzte Enzymsystem als verunreinigende enzymatische Aktivitäten eine oder mehrere solche enzymatische Aktivitäten, wie sie in einem vorhergehenden enzymatischen Behandlungsschritt unter Verwendung eines unterschiedlichen Enzymsystems eingesetzt wurden, oder, nach einer weiteren Ausführungsform, Enzymsysteme, die nur zur Freisetzung von anderen monomeren oder oligomeren Bausteinen aus polymeren Substraten führen können, die ursprünglich in dem polymeren Rohsubstrat im Wesentlichen nicht vorhanden sind. Mit anderen Worten wurde gefunden, dass, wenn ein bestimmter monomerer oder oligomerer Baustein aus dem polymeren Rohsubstrat zuvor in einem vorhergehenden enzymatischen Behandlungsschritt freigesetzt wurde (oder von Anfang an in dem polymeren Rohsubstrat nicht vorhanden war), es nicht wesentlich ist, dass das in einem anschließenden Schritt verwendete Enzymsystem im Wesentlichen frei von derjenigen enzymatischen Aktivität ist, die als Hauptaktivität in einem der vorhergehenden enzymatischen Behandlungsschritte verwendet wurde. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass weniger reine und daher weniger kostenintensive Enzymsysteme für den zweiten und die nachfolgenden enzymatischen Behandlungsschritte verwendet werden können.To an advantageous and preferred embodiment of Invention contains that at a certain enzymatic Treatment step used enzyme system as contaminating enzymatic activities one or more such enzymatic activities, such as in a previous enzymatic treatment step Using a different enzyme system were used, or, in another embodiment, enzyme systems, the only for the release of other monomeric or oligomeric building blocks can result from polymeric substrates that originally are substantially absent in the raw polymeric substrate. In other words, it was found that when a particular monomeric or oligomeric building block from the polymeric raw substrate previously in released from a previous enzymatic treatment step was (or not present in the polymeric raw substrate from the beginning it was not essential that in a subsequent The step used enzyme system substantially free of those Enzymatic activity is the main activity used in one of the preceding enzymatic treatment steps has been. An advantage of this embodiment is that less pure and therefore less expensive enzyme systems for the second and subsequent enzymatic treatment steps can be used.
In einem spezifischen Fall eines solchen Verfahrens wird die enzymatische Umwandlung von Xylan in Xylose in einem Verfahrensschritt nach der enzymatischen Verarbeitung von Cellulose mit anschließender Entfernung des Produktes Glucose in einem vorhergehenden Verfahrensschritt durchgeführt. Entsprechend können die Enzymgemische in Tabelle 1, die der Verarbeitung von Xylan zu Xylose dienen, auch verunreinigende enzymatische Aktivitäten enthalten, die spezifisch für die Verarbeitung von Cellulose sind.In In a specific case of such a process, the enzymatic Conversion of xylan into xylose in a process step after enzymatic processing of cellulose followed by Removal of the product glucose in a previous process step carried out. Accordingly, the enzyme mixtures in Table 1, which serve to process xylan into xylose, too Contain contaminating enzymatic activities that specific for the processing of cellulose.
Zusätzlich können nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Enzymsysteme, die zur Verarbeitung eines bestimmten Bestandteils des polymeren Rohsubstrats verwendet werden, verunreinigende (andere) enzymatische Aktivitäten enthalten, wenn diese auf bestimmte Reaktions-Zwischenprodukte wirken, die in früheren enzymatischen Reaktionen erhalten wurden, und wenn die Endprodukte identisch sind. Mit anderen Worten betrifft eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren, bei dem das Enzymsystem, das in einem bestimmten enzymatischen Behandlungsschritt verwendet wird, eine enzymatische Hauptaktivität (wie vorstehend beschrieben) und mindestens eine zusätzliche enzymatische Aktivität aufweist, die zu den gleichen definierten monomeren oder oligomeren Bausteinen aus dem polyme ren Rohsubstrat wie die enzymatische Hauptaktivität des Enzymsystems führt, insbesondere ausgehend von einem unterschiedlichen polymeren Substrat, das in dem polymeren Rohsubstrat vorhanden ist.additionally can according to another preferred embodiment of the invention Enzyme systems used to process a particular Component of the polymeric raw substrate can be used contaminating contain (other) enzymatic activities, if these act on certain reaction intermediates that in earlier enzymatic reactions were obtained, and when the final products are identical. In other words, another preferred Embodiment of the invention A method in which the enzyme system, used in a particular enzymatic treatment step becomes, a main enzymatic activity (as above described) and at least one additional enzymatic Has activity leading to the same defined monomers or oligomeric building blocks from the polymer raw substrate such as leading enzymatic activity of the enzyme system, in particular starting from a different polymeric substrate, which is present in the polymeric raw substrate.
In einem bestimmten Fall enthält das polymere Rohsubstrat sowohl Cellulose und Stärke (Amylose), und das Zielprodukt in dem betreffenden Verfahrensschritt ist Glucose. Hier kann die Verunreinigung eines Enzymgemischs, welches in Tabelle 1 für die Umwandlung von Cellulose (Cellulaseaktivität) mit begleitenden Nebenaktivitäten für die Umwandlung von Stärke (Amylaseaktivität) aufgeführt ist, toleriert werden. Das Enzymsystem darf daher keine anderen Enzymaktivitäten oberhalb eines bestimmten Verhältnisses, außer Amylaseaktivitäten, enthalten. Hier können sich die Edukte für die unterschiedlichen enzymatischen Reaktionen unterscheiden, aber das Produkt ist in beiden Fällen Glucose.In one particular case, the crude polymeric substrate contains both cellulose and starch (amylose) and the target product in the process step concerned is glucose. Here, the contamination of an enzyme mixture listed in Table 1 for the conversion of cellulose (cellulase activity) with accompanying side activities for the conversion of starch (amylase activity) can be tolerated. The enzyme system must therefore not have any other enzyme activities above a certain ratio, except amylase activities included. Here, the starting materials may differ for the different enzymatic reactions, but the product is glucose in both cases.
In dem bevorzugten Fall müssen die angewendeten Enzymgemische im Wesentlichen frei von spezifischen Enzymaktivitäten sein, die eine Verunreinigung des erhaltenen Produktstroms bewirken könnten.In In the preferred case, the enzyme mixtures used must be essentially free of specific enzyme activities be that cause contamination of the product stream obtained could.
In einem weiteren spezifischen Fall ist Glucose das Zielprodukt, das polymere Rohsubstrat enthält Cellulose als polymeres Substrat (z. B. Weizenstroh), und es wird ein Enzymgemisch von Cellulasen eingesetzt. Brauchbare Enzymgemische sind in Tabelle 1 angeführt. Derartige Cellulasegemische können in Verbindung mit β-Glycosidasen, Glucohydrolasen und alpha- oder beta-Amylasen eingesetzt werden, wie in Tabelle 1 aufgelistet, um die Cellulosefraktion des polymeren Rohsubstrats in monomere Glucoseeinheiten umzuwandeln. Um einen reinen Produktstrom an Glucose zu erhalten, muss das der Cellulosefraktion zugesetzte Enzymgemisch frei von jeglicher Hemicellulaseaktivität sein, welche umfasst, ohne darauf beschränkt zu sein, Enzymaktivitäten der Arabinofu ranosidase, Arabinase, Galactosidase, Mannanase, Mannanosidase, Xylanase und Xylosidase. Bei diesem enzymatischen Verfahren wird die polymere Cellulose in lösliche Glucoseeinheiten umgewandelt, welche physikalisch von dem unlöslichen Ausgangsmaterial getrennt werden kann, wie vorstehend beschrieben ist. Das verbleibende unlösliche Material kann weiter verarbeitet werden, um verschiedene Pentosezucker aus der Hemicellulosefraktion zu erzeugen.In In another specific case, glucose is the target product, the polymeric raw substrate contains cellulose as a polymeric substrate (eg wheat straw) and it becomes an enzyme mixture of cellulases used. Useful enzyme mixtures are listed in Table 1. Such cellulase mixtures may be used in conjunction with β-glycosidases, Glucohydrolasen and alpha or beta-amylases are used, as listed in Table 1 to the cellulose fraction of the polymeric Convert crude substrates into monomeric glucose units. To one To obtain pure product flow of glucose, that of the cellulose fraction added enzyme mixture free of any hemicellulase activity which includes, but is not limited to, enzyme activities arabinofuranosidase, arabinase, galactosidase, mannanase, mannanosidase, Xylanase and xylosidase. In this enzymatic process is the polymeric cellulose is converted into soluble glucose units, which physically from the insoluble starting material can be separated as described above. The remaining one Insoluble material can be further processed to to produce various pentose sugars from the hemicellulose fraction.
In einem weiteren spezifischen Fall sind Arabinose und Xylose die Zielprodukte, das polymere Rohsubstrat enthält polymere Substrate, u. a. heterogene Hemicellulosepolymere wie Arabinoxylan, und es wird ein Enzymgemisch, welches in Tabelle 1 zur Umwandlung und Mobilisation von verzweigten Arabinoseeinheiten angeführt ist, zuerst eingesetzt. Anschließend werden die löslichen Arabinoseeinheiten von dem verbleibenden unlöslichen Substrat getrennt, bevor ein zweites Enzymgemisch, welches in Tabelle 1 zur Mobilisation der in Xylanpolymeren enthaltenen Xyloseeinheiten angeführt ist, eingesetzt. Die löslichen Xyloseeinheiten werden dann ebenfalls von dem verbleibenden unlöslichen Substrat abgetrennt.In In another specific case, arabinose and xylose are the target products, the polymeric raw substrate contains polymeric substrates, u. a. heterogeneous hemicellulose polymers such as arabinoxylan, and it becomes Enzyme mixture, which in Table 1 for conversion and mobilization of branched arabinose units, first used. Subsequently, the soluble Arabinose units from the remaining insoluble substrate separated before a second enzyme mixture, which in Table 1 to Mobilization of xylose units contained in xylan polymers is used. The soluble xylose units then become also separated from the remaining insoluble substrate.
Enzymatische
Verfahrensschritte können mit physikalisch-chemischen Verfahrensschritten
kombiniert werden. Solche physikalisch-chemischen Verfahrensschritte
können entweder unselektiv sein, um Bestandteile mit geringem
kommerziellen Wert zu extrahieren, die anderenfalls hochwertige
Produktströme aus dem Verfahren verunreinigen würden.
Nach einer Ausführungsform werden daher ein oder mehrere
physikalisch-chemische Verfahrensschritte durchgeführt,
um definierte Bestandteile zu extrahieren oder anders zu entfernen. Alternativ
können selektive physikalisch-chemische Verfahrensschritte
verwendet werden, die beim Aufschluss individueller chemischer Bestandteilen
des polymeren Rohsubstrats eine vergleichbare Selektivität
zu enzymatischen Verfahrensschritten bereitstellen. Nach einer Ausführungsform werden
daher ein oder mehrere physikalisch-chemische Verfahrensschritte
verwendet, um die Selektivität nachfolgender enzymatischer
Behandlungsschritte zu erhöhen. Beispiele solcher Verfahrensschritte
sind der Aufschluss der Ligninfraktion von LCB durch organische
Lösungsmittel, wie Ethanol oder Glycerin (
Ein
weiteres spezifisches Beispiel für eine Ausführungsform
der Erfindung ist in
Bei
der in
In einer weiteren Darstellung werden landwirtschaftliche Rückstände, die reich an Proteinen und Lipiden sind, wie Rückstände aus der Produktion von Rapskeim-, Sonnenblumen- oder Olivenölen, anschließend mit den vorstehenden Hemicellulasen und Cellulasen und wahlweise Pektinasen kontaktiert, gefolgt von einer Kontaktierung der Rückstände dieser Verfahrensschritte mit einer unspezifischen Protease. Solche unspezifischen Proteasen sind dem Fachmann bekannt und können in großem Maßstab hergestellt werden. Die Proteasebehandlung löst Aminosäuren und Peptide aus dem komplexen Ausgangsmaterial. Diese Aminosäuren und Peptide können anschließend als Gemisch verwendet oder durch dem Fachmann bekannte Verfahren in individuelle Substanzen getrennt werden.In another illustration will be agricultural residues, which are rich in proteins and lipids, such as residues from the production of rapeseed, sunflower or olive oils, subsequently with the above hemicellulases and cellulases and optionally contacting pectinases, followed by contacting the residues of these process steps with a non-specific protease. Such non-specific proteases are the Skilled in the art and can be scaled up getting produced. The protease treatment dissolves amino acids and peptides from the complex starting material. These amino acids and Peptides can then be used as a mixture or by methods known in the art into individual substances be separated.
In einem Fall sind die Zielprodukte Arabinose, Xylose, Glucose, Oligophenylpropanoide, Monolignole und/oder monophenolische Substanzen, und diese Produkte werden durch sequentielle enzymatische Umwandlung des polymeren Rohsubstrats Weizenstroh in seine Bestandteile hergestellt.In In one case, the target products are arabinose, xylose, glucose, oligophenylpropanoids, Monolignole and / or monophenolic substances, and these products be by sequential enzymatic conversion of the polymeric Raw substrates made of wheat straw into its components.
Im
ersten Schritt eines solchen schrittweisen Verfahrens wird fein
gemahlenes Weizenstroh (1 kg Gewicht, 0,2 μm) mit einem
Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 Gew.-% in einen Stahlbehälter
gebracht. Es werden mindestens 2 l Wasser zugesetzt und mit dem
Substrat vermischt. Die erhaltene Slurry wird 4 h bei Raumtemperatur
eingeweicht. Überschüssige Flüssigkeit
wird bis auf etwa 200 ml der Lösung entfernt. Der Behälter
wird abgedichtet und bei 10 bar Druck 1 h auf 121°C in
einem herkömmlichen Autoklavensystem zur Sterilisierung erhitzt
(
Im
nächsten Schritt wird ein Gemisch von alpha-L-Arabinofuranosidasen
eingesetzt, um die in der unlöslichen Hemicellulosefraktion
enthaltenen Arabinosebestandteile freizusetzen. Alle der nachstehend
beschriebenen Reaktionen werden über 24 h bei einem Minimum
von 40°C in 50 mM Phosphatpuffer mit einem pH-Wert von
5–7 durchgeführt. 0,08–1 g GH51 alpha-L-Arabinofuranosidase
aus Clostridium thermocellum/kg Ausgangsmaterial werden zugesetzt,
um die alpha-1,2/1,3-Arabinofuranosylgruppen von Arabinan und Xylan zu
hydrolysieren (
Im nächsten Schritt wird ein Gemisch von Xylanasen und Xylosidasen eingesetzt, um die unlöslichen Xylanbestandteile in lösliche Xyloseeinheiten umzusetzen. Alle diese Reaktionen werden über 24 h bei einem Minimum von 40°C in 50 mM Phosphatpuffer mit einem pH-Wert von 5–7 durchgeführt. 0,08–1 g endo-1,4-beta-Xylanase (GH 10 oder 11) aus Humicola insolens/kg Ausgangsmaterial und 0,08–1 g beta-Xylosidase (GH 3) aus Trichoderma reesei/kg Ausgangsmaterial werden zugesetzt, um Xylo-Oligosaccharide bzw. Xylanoseeinheiten freizusetzen. Aufgrund der Spezifität des Enzymgemischs enthält die resultierende flüssige Phase hauptsächlich Xylose. Die lösliche Xylose wird von der unlöslichen Pulpe durch Filtration oder Zentrifugation getrennt.in the The next step is a mixture of xylanases and xylosidases used to make the insoluble xylan components soluble Implement xylose units. All these reactions are over 24 h at a minimum of 40 ° C in 50 mM phosphate buffer with a pH of 5-7. 0.08-1 g endo-1,4-beta-xylanase (GH 10 or 11) from Humicola insolens / kg Starting material and 0.08-1 g of beta-xylosidase (GH 3) Trichoderma reesei / kg of starting material are added to xylo-oligosaccharides or xylanose units release. Due to the specificity the enzyme mixture contains the resulting liquid Phase mainly xylose. The soluble xylose is separated from the insoluble pulp by filtration or centrifugation.
Im
nächsten Schritt werden die unlöslichen Bestandteile
mit einem optimierten Enzymgemisch, enthaltend Endo- und Exocellulasen,
versetzt, um die in der Hemicellulose- und Cellulosefraktion verbleibenden Hexosezucker
zu mobilisieren. Alle Reaktionen werden über 16 h bei einem
Minimum von 50°C in 50 mM Natriumacetatpuffer (pH 5–6)
durchgeführt. Gemische von jeweils 0,005–1 g 1,4-beta-Endoglucanasen
(Cel5A, Cel7B, Cel12A, Cel61A) und 1,4-beta-Cellobiohydrolasen (Cel7A,
Cel6A) aus Trichoderma reesei/kg unlöslichem Ausgangsmaterial
werden zugesetzt, um die Hexosezucker zu mobilisieren (
Die
Effizienz und Kinetik der Umwandlung von Cellulose in monomere Zuckereinheiten
kann wahlweise durch Zugabe von 0,0005–0,01 g Cellobiose-Dehydrogenase
aus Phanerocaete chrysosporium in Kombination mit 0,05–1
g Ferrocyanid und 0,0005–0,1 g β-Glycosidase (10
Gew. Enzymgemisch) aus Aspergillus niger/kg Ausgangsmaterial (
Im
nächsten Schritt wird das nach vorhergehenden Enzymbehandlungen
verbleibende unlösliche Lignin durch sequentiellen Kontakt
mit Ligninperoxidase- und Laccase-Enzymsystemen in seine Bestandteile zerlegt.
Die Reaktionen mit Ligninperoxidase werden in einem Minimum von
50 mM Natriumtartrat (pH 3,5) bei einer maximalen Temperatur von
32°C durchgeführt. Hochpolymere unlösliche
Lignine werden durch Kontaktieren mit jeweils 0,5–1 g Ligninperoxidase
(LIP) aus Phanerocaete chrysosporium/kg Ausgangsmaterial (
Um
die Menge an monophenolischen Substanzen in dem Reaktionsgemisch
zu erhöhen, wird das mit LIP erhaltene Produktgemisch weiter
mit Laccase umgesetzt (
Literaturliterature
-
Hamsen, G. et al. (1989) Process for the treatment of biomass with steam, product thereby obtained and its use and reactor.Hamsen, G. et al. (1989) Process for the treatment of biomass with steam reactor. EP 0 187 422 A2EP 0 187 422 A2 -
Chef, W. P., Matsuo, M., Yasui, T. (1986) Agric. Biol. Che,. 50, pp. 1183–1194Chef, W.P., Matsuo, M., Yasui, T. (1986) Agric. Biol. Che ,. 50, pp. 1183-1194 -
Arias, M. E., Arenas, M., Rodriguez, J., Solviveri, J., Ball, R. S., Hernandez, M. (2003) Kraft pulp biobleaching and mediated oxidation of a non-phenolic substrate by laccase from Streptomyces cyaneus CECT 3335. Appl. Envir. Microbiol. 69, pp. 1953–1958Arias, M.E., Arenas, M., Rodriguez, J., Solviveri, J., Ball, R.S., Hernandez, M. (2003) Kraft pulp biobleaching and mediated oxidation of a non-phenolic substrate by laccase from Streptomyces cyaneus CECT 3335. Appl. Envir. Microbiol. 69, pp. 1953-1958 -
D'Acunzo, F. Galli, C., Masci, B. (2002) Oxidation of phenols by laccase and laccase-mediator systems. Solubility and steric issues. Eur. J. Biochem. 269, pp. 5330–5335D'Acunzo, F. Galli, C., Masci, B. (2002) Oxidation of phenols by laccase and laccase mediator systems. Solubility and steric issues. Eur. J. Biochem. 269, pp. 5330-5335 -
Barr, D., Sha, M. M., Aust, S. D. (1993) Veratrylalcohol-dependent production of molecular oxygen by Lignin peroxidase. J. Biol. Chem. 268, pp. 241–244Barr, D., Sha, M.M., Aust, S.D. (1993) Veratryl alcohol-dependent production of molecular oxygen by lignin peroxidase. J. Biol. Chem. 268, pp. 241-244 -
Currie, H. A., Perry, C. C. (2006) Resolution of complex monosaccharide mixtures from plant cell wall isolates by high pH anion exchange chromatography. J. Chromatography. 1128 (1–2), pp. 90–96Currie, H.A., Perry, C.C. (2006) Resolution of complex Monosaccharide mixtures from plant cell wall isolates by high pH anion exchange chromatography. J. Chromatography. 1128 (1-2), pp. 90-96 -
Demirbas, A. (1998) Aqueous glycerol delignification of wood chips and ground wood. Bioresource Technol. 63 (2), pp. 179–185Demirbas, A. (1998) Aqueous glycerol delignification of wood chips and ground wood. Bioresource Technol. 63 (2), pp. 179-185 -
Irwin, D. C., Spezio, M., Walker, L. P., Wilson, D. B. (1993) Biotech. Bioengineer. 42, pp. 1002–1013.Irwin, D.C., Spezio, M., Walker, L.P., Wilson, D. B. (1993) Biotech. Bioengineer. 42, pp. 1002-1013. -
Itoh, H., Wada, M., Honda, Y., Kuwahara, M., Watanabe, T. (2003) Bioorganosolve pretreatments for simultaneous saccharification and fermentation of beech wood by ethanolysis and white rot fungi. J. Biotechnol. 103, pp. 273–280Itoh, H., Wada, M., Honda, Y., Kuwahara, M., Watanabe, T. (2003) Bioorganosolve pretreatments for simultaneous saccharification and fermentation of beech wood by ethanolysis and white red fungi. J. Biotechnol. 103, pp. 273-280 -
Igarashi, K., Samejima, M. Eriksson, K.–L. (1998) Cellobiose dehydrogenase enhances Phanerocaete chrysosporium cellobiohydro lase I activity by relieving product inhibition. Eur. J. Biochem. 253, pp. 101–106Igarashi, K., Samejima, M. Eriksson, K.-L. (1998) Cellobiose dehydrogenase enhances Phanerocaete chrysosporium cellobiohydro lase I activity by relieving product inhibition. EUR. J. Biochem. 253, pp. 101-106 -
Ferapontova, E. E., Castillo, J., Gorton, L. (2006) Bioelectrocatalytic properties of lignin peroxidase from Phanerocaete chrysosporium in reactions with phenols, catechols and ligninmodel compounds. Biochem. Biophys. Acta 1760 (9): pp. 1343–54Ferapontova, E.E., Castillo, J., Gorton, L. (2006) Bioelectrocatalytic properties of lignin peroxidase from Phanerocaete chrysosporium in reactions with phenols, catechols and ligninmodel compounds. Biochem. Biophys. Acta 1760 (9): pp. 1343-54 -
Foody, B. et al. (1998) Pretreatment process for the conversion of cellulose to fuel ethanol.Foody, B. et al. (1998) Pretreatment process for the conversion of cellulose to fuel ethanol. US 6,090,595US 6,090,595 -
Kamm, B., Gruber, P. R., Kamm, M. (2006) Industrial processes and productsKamm, B., Gruber, P.R., Kamm, M. (2006) Industrial processes and products -
Status quo and future direction. Biorefineries 1, pp. 1–39 Kamitsuiji, H., Watanabe, T., Honda, Y., Kuwahara, M. (2005) Direct oxidation of polymeric substrates by multifunctional manganese peroxidase isoenzyme from Pleurotus ostreatus without redox mediators. Biochem. J. 386, pp. 387–393.Status quo and future direction. Biorefineries 1, pp. 1-39 Kamitsuiji, H., Watanabe, T., Honda, Y., Kuwahara, M. (2005) Direct oxidation of polymeric substrates by multifunctional manganese peroxidase isoenzymes from Pleurotus ostreatus without redox mediators. Biochem. J. 386, pp. 387-393. -
Kaschemekat, J. Klose, M. (1985) Trennung der Komponenten eines Flüssigkeitsgemisches.Kaschemekat, J. Klose, M. (1985) Separation of components a liquid mixture. DE 3410155 C1DE 3410155 C1 -
Kersten, P. J. (1990) Glyoxal oxidase of Phanerocaete chrysosporium: its characterization and activation by Ligninperoxidase Proc. Natl. Acad. Sci. 87, pp. 2936–2940Kersten, P.J. (1990) Glyoxal oxidase of Phanerocaete chrysosporium: its characterization and activation by lignin peroxidase Proc. Natl. Acad. Sci. 87, pp. 2936-2940 -
Kim, E., Irwin, D. C., Walker, L. O., Wilson, D. B. (1998) Factorial optimisation of a six-cellulase mixture. Biotech. Bioengineer. 58(5), pp. 494–501Kim, E., Irwin, D.C., Walker, L.O., Wilson, D.B. (1998) Factorial optimization of a six-cellulase mixture. Biotech. Bioengineer. 58 (5), pp. 494-501 -
Kinley, M. T, Krohn, B. Biomass conversion to alcohol using ultrasonic energy.Kinley, M.T., Krohn, B. Biomass conversion to alcohol using ultrasonic energy. US pat. 200570136520 A1US pat. 200570136520 A1 -
Lawford, H. G., Rousseau, J. D. (2003) Cellulosic fuel ethanol. Appl. Biochem and Biotechnol. 105, pp. 457–469Lawford, H.G., Rousseau, J.D. (2003) Cellulosic fuel ethanol. Appl. Biochem and Biotechnol. 105, pp. 457-469 -
Lawford, H. G., Rousseau, J. D. (2003) Cellulosic fuel ethanol. Alternative fermentation process designs with wild-type and re combinant Zymomonas mobilis. Appl. Biochem. Biotechnol. 105, pp. 457–469Lawford, H.G., Rousseau, J.D. (2003) Cellulosic fuel ethanol. Alternative fermentation process designs with wild-type and re combinant Zymomonas mobilis. Appl. Biochem. Biotechnol. 105 pp. 457-469 -
Lynd, L. R., van Zyl, W. H. v., McBride, J. E., Laser, M. (2005) Consolidated bioprocessing of cellulosic biomass: an update. Curr. Opin. Biotechnol. 16, pp. 577–583Lynd, L.R., van Zyl, W.H. v., McBride, J.E., Laser, M. (2005) Consolidated bioprocessing of cellulosic biomass: an update. Curr. Opin. Biotechnol. 16, pp. 577-583 -
Mammela, P. (2001) Phenolics in selected European hardwood species by liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry. Analyst 126(9), pp. 1535–1538Mammela, P. (2001) Phenolics in selected European hardwood species by liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry. Analyst 126 (9), pp. 1535-1538 -
Palla, G. (1981) C18 reversed-phase liquid chromatography determination of invert sugar, sucrose and raffinose. Anal. Chem. 53, pp. 1966–1967Palla, G. (1981) C18 reversed-phase liquid chromatography determination of invert sugar, sucrose and raffinose. Anal. Chem. 53, pp. 1966-1967 -
Puls, J., Poutanen, K., Körner, H.–U., Viikari, L. (1985) Biotechnological utilization of wood carbohydrates after steaming pretreatment. Appl. Microbiol. Biotechnol. 22, pp. 416–423Puls, J., Poutanen, K., Körner, H.-U., Viikari, L. (1985) Biotechnological utilization of wood carbohydrates after steaming pretreatment. Appl. Microbiol. Biotechnol. 22, pp. 416-423 -
Ramos, L. P., Silva, T. A., Martins, L. F., Satyanarayana, K. G. (2005) Conversion of lignocellulosics to fules, chemicals and environmentally-friendly materials. Metals and Processes 117, pp. 299–318Ramos, L.P., Silva, T.A., Martins, L.F., Satyanarayana, K.G. (2005) Conversion of lignocellulosics to fules, chemicals and environmentally-friendly materials. Metals and Processes 117, pp. 299-318 -
Rosgaard, L., Peterson, S., Cherry, J. R., Harris, P., Meyer, A. S. (2006) Efficiency of new fungal cellulose systems in boosting enzymatic degradation of barley straw lignocellulose. Biotechnol. Prog. 22(2), pp. 493–498Rosgaard, L., Peterson, S., Cherry, J.R., Harris, P., Meyer, A.S. (2006) Efficiency of new fungal cellulose systems in boosting enzymatic degradation of barley straw lignocellulose. Biotechnol. Prog. 22 (2), pp. 493-498 -
Saha, B. C., Enzymes as biocatalysts for conversion of lignocellulosic biomass to fermentable sugars (2005) in Handbook of industrial biocatalysis, ed. Ching T. Hou, CRC Press, Chapter 24, pp. 1–12Saha, B.C., Enzymes as biocatalysts for conversion of lignocellulosic biomass to fermentable sugars (2005) in Handbook of industrial biocatalysis, ed. Ching T. Hou, CRC Press, Chapter 24, pp. 1-12 -
Smirnov, S. A., Korovela, O. V., Gavrilova, V. P., Belova, A. B., Klyachko, N. L. (2001) Laccases for basidomyces: Physicochemical characteristics and substrate specificity towards methoxyphenolic compounds. Biochem. (Moscow) 66(7), pp. 774–779Smirnov, S.A., Korovela, O.V., Gavrilova, V.P., Belova, A. B., Klyachko, N.L. (2001) Laccases for basidomyces: Physicochemical characteristics and substrate specificity towards methoxyphenolic compounds. Biochem. (Moscow) 66 (7), pp. 774-779 -
Sorensen, H., Pederson, S., Viksoe-Nielsen, A. et al. (2006) Hydrolysis of arabinoxylan.Sorensen, H., Pederson, S., Viksoe-Nielsen, A. et al. (2006) Hydrolysis of arabinoxylan. WO 2006/114095 A1WO 2006/114095 A1 -
Taylor, E. Smith, N., Turkenburg, J. et al. (2006) Structural insights into the ligand specificity of a thermostable family 51 arabinofuranosidase, Araf51, from Clostridium thermocellum. Biochem. J. 395, pp. 31–37Taylor, E. Smith, N., Turkenburg, J. et al. (2006) Structural insights into the ligand specificity of a thermostable family 51 arabinofuranosidase, Araf51, from Clostridium thermocellum. Biochem. J. 395, pp. 31-37 -
Ward, G., Hadar, Y., Bilkis, I., Dosoretz, C. (2003) Mechanistic features of lignin peroxidase-catalysed oxidation of substituted phenols and 1,2-dimethoxyarenes. J. Biol. Chem. 278, pp. 39726–39734Ward, G., Hadar, Y., Bilkis, I., Dosoretz, C. (2003) Mechanistic features of lignin peroxidase-catalysed oxidation of substituted phenols and 1,2-dimethoxyarenes. J. Biol. Chem. 278, pp. 39726-39734 -
Wariishi, H., Gold, M. H. (1990) Lignin Peroxidase Compound III. Mechanism of formation and decomposition. J. Biol. Chem. 265, pp. 2070–2077Wariishi, H., Gold, M.H. (1990) Lignin Peroxidase Compound III. Mechanism of formation and decomposition. J. Biol. Chem. 265, pp. 2070-2077 -
Wood, T. M. and Baht, K. M., Methods for measuring cellulose activities. Methods in Enzymology. 160, pp. 87–112Wood, T.M. and Baht, K.M., Methods for Measuring Cellulose activities. Methods in Enzymology. 160, pp. 87-112
Tabelle 1 Enzymsysteme
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 0187422 A2 [0096] EP 0187422 A2 [0096]
- - US 6090595 [0096] - US 6090595 [0096]
- - DE 3410155 C1 [0096] - DE 3410155 C1 [0096]
- - US 200570136520 A1 [0096] US 200570136520 A1 [0096]
- - WO 2006/114095 A1 [0096] WO 2006/114095 A1 [0096]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Kamm et al., 2006 [0001] - Kamm et al., 2006 [0001]
- - Saha, 2005 [0003] - Saha, 2005 [0003]
- - Lawford und Rousseau, 2003 [0006] - Lawford and Rousseau, 2003 [0006]
- - Pentose-(Lawford und Rousseau, 2003 [0007] - Pentose- (Lawford and Rousseau, 2003 [0007]
- - Lynd et al., 2005 [0007] - Lynd et al., 2005 [0007]
- - Saha, 2005 [0008] - Saha, 2005 [0008]
- - Ramos et al., 2005 [0008] - Ramos et al., 2005 [0008]
- - Saha, 2005 [0008] - Saha, 2005 [0008]
- - http://www1.eere.energy.gov/biomass/analytical procedures.html#samples [0030] - http://www1.eere.energy.gov/biomass/analytical procedures.html # samples [0030]
- - http://www1.eere.energy.gov/biomass/feedstock databases.html [0032] - http://www1.eere.energy.gov/biomass/feedstock databases.html [0032]
- - http://wwwl.eere.energy.gov/biomass/analytical procedures.html#samples [0040] - http://wwwl.eere.energy.gov/biomass/analytical procedures.html # samples [0040]
- - http://www.sigmaaldrich.com/Area of Interest/Biochemicals/Enzyme Explorer/Key Resources/Assay Library/Assays by Enzyme Name.html [0054] - http://www.sigmaaldrich.com/Area of Interest / Biochemicals / Enzyme Explorer / Key Resources / Assay Library / Assays by Enzyme Name.html [0054]
- - Wood, T. M. und Bhat, K., 1988 [0056] Wood, TM and Bhat, K., 1988 [0056]
- - Taylor et al., 2006 [0057] Taylor et al., 2006 [0057]
- - Chen et al., 1986 [0058] Chen et al., 1986 [0058]
- - Smirnov et al. 2001 [0059] - Smirnov et al. 2001 [0059]
- - Kmaitisuji et al., 2005 [0060] - Kmaitisuji et al., 2005 [0060]
- - Puls et al., 1985 [0065] Puls et al., 1985 [0065]
- - Ramos et al., 2005 [0065] - Ramos et al., 2005 [0065]
- - Kinley et al., 2005 [0065] Kinley et al., 2005 [0065]
- - Itoh et al., 2003 [0085] Itoh et al., 2003 [0085]
- - Demirbas, A., 1998 [0085] - Demirbas, A., 1998 [0085]
- - Puls et al., 1985 [0090] Puls et al., 1985 [0090]
- - Harms, 1989 [0090] - Harms, 1989 [0090]
- - Foody et al., 1998 [0090] - Foody et al., 1998 [0090]
- - Taylor et al., 2006 [0091] Taylor et al., 2006 [0091]
- - Sorensen et al., 2006 [0091] Sorensen et al., 2006 [0091]
- - Irwin et al., 1993 [0093] Irwin et al., 1993 [0093]
- - Kim et al., 1998 [0093] Kim et al., 1998 [0093]
- - Igarashi et al., 1998 [0094] - Igarashi et al., 1998 [0094]
- - Rosgaard et al., 2006 [0094] Rosgaard et al., 2006 [0094]
- - Ward et al., 2003 [0095] Ward et al., 2003 [0095]
- - Bildung von Komponente III; Wariishi und Gold, 1990 [0095] - formation of component III; Wariishi and Gold, 1990 [0095]
- - Kersten, 1990 [0095] - Kersten, 1990 [0095]
- - Ferapontova et al., 2006 [0095] Ferapontova et al., 2006 [0095]
- - Barr et al., 1993 [0095] Barr et al., 1993 [0095]
- - d'Acunzo et al., 2002 [0096] d'Acunzo et al., 2002 [0096]
- - Arias et al., 2003 [0096] - Arias et al., 2003 [0096]
- - Hamsen, G. et al. (1989) Process for the treatment of biomass with steam, product thereby obtained and its use and reactor. [0096] Hamsen, G. et al. (1989) Process for the treatment of biomass with steam. [0096]
- - Chef, W. P., Matsuo, M., Yasui, T. (1986) Agric. Biol. Che,. 50, pp. 1183–1194 [0096] - Chief, WP, Matsuo, M., Yasui, T. (1986) Agric. Biol. Che ,. 50, pp. 1183-1194 [0096]
- - Arias, M. E., Arenas, M., Rodriguez, J., Solviveri, J., Ball, R. S., Hernandez, M. (2003) Kraft pulp biobleaching and mediated oxidation of a non-phenolic substrate by laccase from Streptomyces cyaneus CECT 3335. Appl. Envir. Microbiol. 69, pp. 1953–1958 [0096] - Arias, ME, Arenas, M., Rodriguez, J., Solviveri, J., Ball, RS, Hernandez, M. (2003) Kraft pulp biobleaching and mediated oxidation of a non-phenolic substrate by laccase from Streptomyces cyaneus CECT 3335. Appl. Envir. Microbiol. 69, pp. 1953-1958 [0096]
- - D'Acunzo, F. Galli, C., Masci, B. (2002) Oxidation of phenols by laccase and laccase-mediator systems. Solubility and steric issues. Eur. J. Biochem. 269, pp. 5330–5335 [0096] D'Acunzo, F. Galli, C., Masci, B. (2002) Oxidation of phenols by laccase and laccase-mediator systems. Solubility and steric issues. Eur. J. Biochem. 269, pp. 5330-5335 [0096]
- - Barr, D., Sha, M. M., Aust, S. D. (1993) Veratrylalcohol-dependent production of molecular oxygen by Lignin peroxidase. J. Biol. Chem. 268, pp. 241–244 [0096] - Barr, D., Sha, MM, Aust, SD (1993) Veratryl alcohol-dependent production of molecular oxygen by lignin peroxidase. J. Biol. Chem. 268, pp. 241-244 [0096]
- - Currie, H. A., Perry, C. C. (2006) Resolution of complex monosaccharide mixtures from plant cell wall isolates by high pH anion exchange chromatography. J. Chromatography. 1128 (1–2), pp. 90–96 [0096] - Currie, HA, Perry, CC (2006) Resolution of complex monosaccharide mixtures from plant cell wall isolates by high pH anion exchange chromatography. J. Chromatography. 1128 (1-2), pp. 90-96 [0096]
- - Demirbas, A. (1998) Aqueous glycerol delignification of wood chips and ground wood. Bioresource Technol. 63 (2), pp. 179–185 [0096] Demirbas, A. (1998) Aqueous glycerol delignification of wood chips and ground wood. Bioresource Technol. 63 (2), pp. 179-185 [0096]
- - Irwin, D. C., Spezio, M., Walker, L. P., Wilson, D. B. (1993) Biotech. Bioengineer. 42, pp. 1002–1013. [0096] Irwin, DC, Spezio, M., Walker, LP, Wilson, DB (1993) Biotech. Bioengineer. 42, pp. 1002-1013. [0096]
- - Itoh, H., Wada, M., Honda, Y., Kuwahara, M., Watanabe, T. (2003) Bioorganosolve pretreatments for simultaneous saccharification and fermentation of beech wood by ethanolysis and white rot fungi. J. Biotechnol. 103, pp. 273–280 [0096] - Itoh, H., Wada, M., Honda, Y., Kuwahara, M., Watanabe, T. (2003) Bioorganosolve pretreatments for simultaneous saccharification and fermentation of beech wood by ethanolysis and white rot fungi. J. Biotechnol. 103, pp. 273-280 [0096]
- - Igarashi, K., Samejima, M. Eriksson, K.–L. (1998) Cellobiose dehydrogenase enhances Phanerocaete chrysosporium cellobiohydrolase I activity by relieving product inhibition. Eur. J. Biochem. 253, pp. 101–106 [0096] - Igarashi, K., Samejima, M. Eriksson, K.-L. (1998) Cellobiose dehydrogenase enhances Phanerocaete chrysosporium cellobiohydrolase I activity by relieving product inhibition. Eur. J. Biochem. 253, pp. 101-106 [0096]
- - Ferapontova, E. E., Castillo, J., Gorton, L. (2006) Bioelectrocatalytic properties of lignin peroxidase from Phanerocaete chrysosporium in reactions with phenols, catechols and ligninmodel compounds. Biochem. Biophys. Acta 1760 (9): pp. 1343–54 [0096] - Ferapontova, EE, Castillo, J., Gorton, L. (2006) Bioelectrocatalytic properties of lignin peroxidase from Phanerocaete chrysosporium in reactions with phenols, catechols and ligninmodel compounds. Biochem. Biophys. Acta 1760 (9): pp. 1343-54 [0096]
- - Foody, B. et al. (1998) Pretreatment process for the conversion of cellulose to fuel ethanol. [0096] - Foody, B. et al. (1998) Pretreatment process for the conversion of cellulose to fuel ethanol. [0096]
- - Kamm, B., Gruber, P. R., Kamm, M. (2006) Industrial processes and products [0096] - Kamm, B., Gruber, PR, Kamm, M. (2006) Industrial processes and products [0096]
- - Status quo and future direction. Biorefineries 1, pp. 1–39 Kamitsuiji, H., Watanabe, T., Honda, Y., Kuwahara, M. (2005) Direct oxidation of polymeric substrates by multifunctional manganese peroxidase isoenzyme from Pleurotus ostreatus without redox mediators. Biochem. J. 386, pp. 387–393. [0096] - Status quo and future direction. Biorefineries 1, pp. 1-39 Kamitsuiji, H., Watanabe, T., Honda, Y., Kuwahara, M. (2005) Direct oxidation of polymeric substrates by multifunctional manganese peroxidase isoenzymes from Pleurotus ostreatus without redox mediators. Biochem. J. 386, pp. 387-393. [0096]
- - Kaschemekat, J. Klose, M. (1985) Trennung der Komponenten eines Flüssigkeitsgemisches. [0096] Kaschemekat, J. Klose, M. (1985) Separation of the components of a liquid mixture. [0096]
- - Kersten, P. J. (1990) Glyoxal oxidase of Phanerocaete chrysosporium: its characterization and activation by Ligninperoxidase Proc. Natl. Acad. Sci. 87, pp. 2936–2940 [0096] - Kersten, PJ (1990) Glyoxal oxidase of Phanerocaete chrysosporium: its characterization and activation by lignin peroxidase proc. Natl. Acad. Sci. 87, pp. 2936-2940 [0096]
- - Kim, E., Irwin, D. C., Walker, L. O., Wilson, D. B. (1998) Factorial optimisation of a six-cellulase mixture. Biotech. Bioengineer. 58(5), pp. 494–501 [0096] - Kim, E., Irwin, DC, Walker, LO, Wilson, DB (1998) Factorial optimization of a six-cellulase mixture. Biotech. Bioengineer. 58 (5), pp. 494-501 [0096]
- - Kinley, M. T, Krohn, B. Biomass conversion to alcohol using ultrasonic energy. [0096] - Kinley, M.T., Krohn, B. Biomass conversion to alcohol using ultrasonic energy. [0096]
- - Lawford, H. G., Rousseau, J. D. (2003) Cellulosic fuel ethanol. Appl. Biochem and Biotechnol. 105, pp. 457–469 [0096] - Lawford, HG, Rousseau, JD (2003) Cellulosic fuel ethanol. Appl. Biochem and Biotechnol. 105, pp. 457-469 [0096]
- - Lawford, H. G., Rousseau, J. D. (2003) Cellulosic fuel ethanol. Alternative fermentation process designs with wild-type and recombinant Zymomonas mobilis. Appl. Biochem. Biotechnol. 105, pp. 457–469 [0096] - Lawford, HG, Rousseau, JD (2003) Cellulosic fuel ethanol. Alternative fermentation process designs with wild-type and recombinant Zymomonas mobilis. Appl. Biochem. Biotechnol. 105, pp. 457-469 [0096]
- - Lynd, L. R., van Zyl, W. H. v., McBride, J. E., Laser, M. (2005) Consolidated bioprocessing of cellulosic biomass: an update. Curr. Opin. Biotechnol. 16, pp. 577–583 [0096] - Lynd, LR, van Zyl, WH v., McBride, JE, Laser, M. (2005) Consolidated bioprocessing of cellulosic biomass: an update. Curr. Opin. Biotechnol. 16, pp. 577-583 [0096]
- - Mammela, P. (2001) Phenolics in selected European hardwood species by liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry. Analyst 126(9), pp. 1535–1538 [0096] - Mammela, P. (2001) Phenolics in selected European hardwood species by liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry. Analyst 126 (9), pp. 1535-1538 [0096]
- - Palla, G. (1981) C18 reversed-phase liquid chromatography determination of invert sugar, sucrose and raffinose. Anal. Chem. 53, pp. 1966–1967 [0096] - Palla, G. (1981) C18 reversed-phase liquid chromatography determination of invert sugar, sucrose and raffinose. Anal. Chem. 53, pp. 1966-1967 [0096]
- - Puls, J., Poutanen, K., Körner, H.–U., Viikari, L. (1985) Biotechnological utilization of wood carbohydrates after steaming pretreatment. Appl. Microbiol. Biotechnol. 22, pp. 416–423 [0096] Pulp, J., Poutanen, K., Körner, H.-U., Viikari, L. (1985) Biotechnological utilization of wood carbohydrates after steaming pretreatment. Appl. Microbiol. Biotechnol. 22, pp. 416-423 [0096]
- - Ramos, L. P., Silva, T. A., Martins, L. F., Satyanarayana, K. G. (2005) Conversion of lignocellulosics to fules, chemicals and environmentally-friendly materials. Metals and Processes 117, pp. 299–318 [0096] - Ramos, LP, Silva, TA, Martins, LF, Satyanarayana, KG (2005) Conversion of lignocellulose to ful, chemicals and environmentally-friendly materials. Metals and Processes 117, pp. 299-318 [0096]
- - Rosgaard, L., Peterson, S., Cherry, J. R., Harris, P., Meyer, A. S. (2006) Efficiency of new fungal cellulose systems in boosting enzymatic degradation of barley straw lignocellulose. Biotechnol. Prog. 22(2), pp. 493–498 [0096] - Rosgaard, L., Peterson, S., Cherry, JR, Harris, P., Meyer, AS (2006) Efficiency of new fungal cellulose systems in boosting enzymatic degradation of barley straw lignocellulose. Biotechnol. Prog. 22 (2), pp. 493-498 [0096]
- - Saha, B. C., Enzymes as biocatalysts for conversion of lignocellulosic biomass to fermentable sugars (2005) in Handbook of industrial biocatalysis, ed. Ching T. Hou, CRC Press, Chapter 24, pp. 1–12 [0096] - Saha, BC, Enzymes as biocatalysts for conversion of lignocellulosic biomass to fermentable sugars (2005) in Handbook of industrial biocatalysis, ed. Ching T. Hou, CRC Press, Chapter 24, pp. 1-12 [0096]
- - Smirnov, S. A., Korovela, O. V., Gavrilova, V. P., Belova, A. B., Klyachko, N. L. (2001) Laccases for basidomyces: Physicochemical characteristics and substrate specificity towards methoxyphenolic compounds. Biochem. (Moscow) 66(7), pp. 774–779 [0096] - Smirnov, SA, Korovela, OV, Gavrilova, VP, Belova, AB, Klyachko, NL (2001) Laccases for basidomyces: Physicochemical characteristics and substrate specificity towards methoxyphenolic compounds. Biochem. (Moscow) 66 (7), pp. 774-779 [0096]
- - Sorensen, H., Pederson, S., Viksoe-Nielsen, A. et al. (2006) Hydrolysis of arabinoxylan. [0096] Sorensen, H., Pederson, S., Viksoe-Nielsen, A. et al. (2006) Hydrolysis of arabinoxylan. [0096]
- - Taylor, E. Smith, N., Turkenburg, J. et al. (2006) Structural insights into the ligand specificity of a thermostable family 51 arabinofuranosidase, Araf51, from Clostridium thermocellum. Biochem. J. 395, pp. 31–37 [0096] Taylor, E. Smith, N., Turkenburg, J. et al. (2006) Structural insights into the ligand specificity of a thermostable family 51 arabinofuranosidase, Araf51, from Clostridium thermocellum. Biochem. J. 395, pp. 31-37 [0096]
- - Ward, G., Hadar, Y., Bilkis, I., Dosoretz, C. (2003) Mechanistic features of lignin peroxidase-catalysed oxidation of substituted phenols and 1,2-dimethoxyarenes. J. Biol. Chem. 278, pp. 39726–39734 [0096] Ward, G., Hadar, Y., Bilkis, I., Dosoretz, C. (2003) Mechanistic features of lignin peroxidase-catalysed oxidation of substituted phenols and 1,2-dimethoxyarenes. J. Biol. Chem. 278, pp. 39726-39734 [0096]
- - Wariishi, H., Gold, M. H. (1990) Lignin Peroxidase Compound III. Mechanism of formation and decomposition. J. Biol. Chem. 265, pp. 2070–2077 [0096] Wariishi, H., Gold, MH (1990) Lignin Peroxidase Compound III. Mechanism of formation and decompo sition. J. Biol. Chem. 265, pp. 2070-2077 [0096]
- - Wood, T. M. and Baht, K. M., Methods for measuring cellulose activities. Methods in Enzymology. 160, pp. 87–112 [0096] - Wood, TM and Baht, KM, Methods for Measuring Cellulose Activities. Methods in Enzymology. 160, pp. 87-112 [0096]
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US6090595A (en) | 1997-06-09 | 2000-07-18 | Iogen Corporation | Pretreatment process for conversion of cellulose to fuel ethanol |
US20050136520A1 (en) | 2003-10-03 | 2005-06-23 | Kinley Michael T. | Biomass conversion to alcohol using ultrasonic energy |
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2007
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3410155C1 (en) | 1984-03-20 | 1985-08-01 | Gkss - Forschungszentrum Geesthacht Gmbh, 2054 Geesthacht | Process for separating the components of a liquid mixture |
EP0187422A2 (en) | 1985-01-08 | 1986-07-16 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Process for the treatment of biomass with steam, product thereby obtained and its use and reactor |
US6090595A (en) | 1997-06-09 | 2000-07-18 | Iogen Corporation | Pretreatment process for conversion of cellulose to fuel ethanol |
US20050136520A1 (en) | 2003-10-03 | 2005-06-23 | Kinley Michael T. | Biomass conversion to alcohol using ultrasonic energy |
WO2006114095A1 (en) | 2005-04-26 | 2006-11-02 | Novozymes A/S | Hydrolysis of arabinoxylan |
Non-Patent Citations (37)
Title |
---|
Arias, M. E., Arenas, M., Rodriguez, J., Solviveri, J., Ball, R. S., Hernandez, M. (2003) Kraft pulp biobleaching and mediated oxidation of a non-phenolic substrate by laccase from Streptomyces cyaneus CECT 3335. Appl. Envir. Microbiol. 69, pp. 1953-1958 |
Barr, D., Sha, M. M., Aust, S. D. (1993) Veratrylalcohol-dependent production of molecular oxygen by Lignin peroxidase. J. Biol. Chem. 268, pp. 241-244 |
Bildung von Komponente III; Wariishi und Gold, 1990 |
Chen, W. P., Matsuo, M., Yasui, T. (1986) Agric. Biol. Che,. 50, pp. 1183-1194 |
Currie, H. A., Perry, C. C. (2006) Resolution of complex monosaccharide mixtures from plant cell wall isolates by high pH anion exchange chromatography. J. Chromatography. 1128 (1-2), pp. 90-96 |
D'Acunzo, F. Galli, C., Masci, B. (2002) Oxidation of phenols by laccase and laccase-mediator systems. Solubility and steric issues. Eur. J. Biochem. 269, pp. 5330-5335 |
Demirbas, A. (1998) Aqueous glycerol delignification of wood chips and ground wood. Bioresource Technol. 63 (2), pp. 179-185 |
Ferapontova, E. E., Castillo, J., Gorton, L. (2006) Bioelectrocatalytic properties of lignin peroxidase from Phanerocaete chrysosporium in reactions with phenols, catechols and ligninmodel compounds. Biochem. Biophys. Acta 1760 (9): pp. 1343-54 |
Foody, B. et al. (1998) Pretreatment process for the conversion of cellulose to fuel ethanol. |
Hamsen, G. et al. (1989) Process for the treatment of biomass with steam, product thereby obtained and its use and reactor. |
http://www.sigmaaldrich.com/Area of Interest/Biochemicals/Enzyme Explorer/Key Resources/Assay Library/Assays by Enzyme Name.html |
http://www1.eere.energy.gov/biomass/analytical procedures.html#samples |
http://www1.eere.energy.gov/biomass/feedstock databases.html |
Igarashi, K., Samejima, M. Eriksson, K.-L. (1998) Cellobiose dehydrogenase enhances Phanerocaete chrysosporium cellobiohydrolase I activity by relieving product inhibition. Eur. J. Biochem. 253, pp. 101-106 |
Irwin, D. C., Spezio, M., Walker, L. P., Wilson, D. B. (1993) Biotech. Bioengineer. 42, pp. 1002-1013. |
Itoh, H., Wada, M., Honda, Y., Kuwahara, M., Watanabe, T. (2003) Bioorganosolve pretreatments for simultaneous saccharification and fermentation of beech wood by ethanolysis and white rot fungi. J. Biotechnol. 103, pp. 273-280 |
Kamm, B., Gruber, P. R., Kamm, M. (2006) Industrial processes and products |
Kaschemekat, J. Klose, M. (1985) Trennung der Komponenten eines Flüssigkeitsgemisches. |
Kersten, P. J. (1990) Glyoxal oxidase of Phanerocaete chrysosporium: its characterization and activation by Ligninperoxidase Proc. Natl. Acad. Sci. 87, pp. 2936-2940 |
Kim, E., Irwin, D. C., Walker, L. O., Wilson, D. B. (1998) Factorial optimisation of a six-cellulase mixture. Biotech. Bioengineer. 58(5), pp. 494-501 |
Kinley, M. T, Krohn, B. Biomass conversion to alcohol using ultrasonic energy. |
Lawford, H. G., Rousseau, J. D. (2003) Cellulosic fuel ethanol. Alternative fermentation process designs with wild-type and recombinant Zymomonas mobilis. Appl. Biochem. Biotechnol. 105, pp. 457-469 |
Lawford, H. G., Rousseau, J. D. (2003) Cellulosic fuel ethanol. Appl. Biochem and Biotechnol. 105, pp. 457-469 |
Lynd, L. R., van Zyl, W. H. v., McBride, J. E., Laser, M. (2005) Consolidated bioprocessing of cellulosic biomass: an update. Curr. Opin. Biotechnol. 16, pp. 577-583 |
Mammela, P. (2001) Phenolics in selected European hardwood species by liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry. Analyst 126(9), pp. 1535-1538 |
Palla, G. (1981) C18 reversed-phase liquid chromatography determination of invert sugar, sucrose and raffinose. Anal. Chem. 53, pp. 1966-1967 |
Puls, J., Poutanen, K., Körner, H.-U., Viikari, L. (1985) Biotechnological utilization of wood carbohydrates after steaming pretreatment. Appl. Microbiol. Biotechnol. 22, pp. 416-423 |
Ramos, L. P., Silva, T. A., Martins, L. F., Satyanarayana, K. G. (2005) Conversion of lignocellulosics to fules, chemicals and environmentally-friendly materials. Metals and Processes 117, pp. 299-318 |
Rosgaard, L., Peterson, S., Cherry, J. R., Harris, P., Meyer, A. S. (2006) Efficiency of new fungal cellulose systems in boosting enzymatic degradation of barley straw lignocellulose. Biotechnol. Prog. 22(2), pp. 493-498 |
Saha, B. C., Enzymes as biocatalysts for conversion of lignocellulosic biomass to fermentable sugars (2005) in Handbook of industrial biocatalysis, ed. Ching T. Hou, CRC Press, Chapter 24, pp. 1-12 |
Smirnov, S. A., Korovela, O. V., Gavrilova, V. P., Belova, A. B., Klyachko, N. L. (2001) Laccases for basidomyces: Physicochemical characteristics and substrate specificity towards methoxyphenolic compounds. Biochem. (Moscow) 66(7), pp. 774-779 |
Sorensen, H., Pederson, S., Viksoe-Nielsen, A. et al. (2006) Hydrolysis of arabinoxylan. |
Status quo and future direction. Biorefineries 1, pp. 1-39 Kamitsuiji, H., Watanabe, T., Honda, Y., Kuwahara, M. (2005) Direct oxidation of polymeric substrates by multifunctional manganese peroxidase isoenzyme from Pleurotus ostreatus without redox mediators. Biochem. J. 386, pp. 387-393. |
Taylor, E. Smith, N., Turkenburg, J. et al. (2006) Structural insights into the ligand specificity of a thermostable family 51 arabinofuranosidase, Araf51, from Clostridium thermocellum. Biochem. J. 395, pp. 31-37 |
Ward, G., Hadar, Y., Bilkis, I., Dosoretz, C. (2003) Mechanistic features of lignin peroxidase-catalysed oxidation of substituted phenols and 1,2-dimethoxyarenes. J. Biol. Chem. 278, pp. 39726-39734 |
Wariishi, H., Gold, M. H. (1990) Lignin Peroxidase Compound III. Mechanism of formation and decomposition. J. Biol. Chem. 265, pp. 2070-2077 |
Wood, T. M. and Baht, K. M., Methods for measuring cellulose activities. Methods in Enzymology. 160, pp. 87-112 |
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