山東大學(xué)劉國(guó)棟、趙建 CEJ：以木質(zhì)纖維素水解液為原料的纖維素酶現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)策略
2023-12-28 來(lái)源：高分子科技
纖維素酶系的高效、低成本生產(chǎn)是降低木質(zhì)纖維糖生產(chǎn)成本，促進(jìn)木質(zhì)纖維素生物轉(zhuǎn)化進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。經(jīng)典的纖維素酶發(fā)酵生產(chǎn)工藝依賴(lài)乳糖、槐糖、纖維素等誘導(dǎo)物的添加，原料成本高且發(fā)酵過(guò)程的調(diào)控難度大。直接以預(yù)處理秸稈等原料為碳源和誘導(dǎo)物的“整合現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)酶”（integrated on-site enzyme production）策略有利于節(jié)省成本，但存在固體原料補(bǔ)料難度大、產(chǎn)酶水平低等缺點(diǎn)，難以大規(guī)模實(shí)施。
圖1 以木質(zhì)纖維素水解液為原料的纖維素酶現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)策略
圖2 重塑纖維素酶轉(zhuǎn)錄調(diào)控模式實(shí)現(xiàn)以葡萄糖為唯一碳源發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶
圖3 工程菌株能夠以葡萄糖為唯一碳源生產(chǎn)主要纖維素酶和半纖維素酶組分
圖4 以秸稈水解液為原料補(bǔ)料發(fā)酵生產(chǎn)酶液的糖化效率高于以淀粉糖為原料生產(chǎn)出的酶液
該研究以“A closed-loop strategy for on-site production of saccharolytic enzymes for lignocellulose biorefinery using internal lignocellulosic hydrolysates”為題發(fā)表于化工領(lǐng)域期刊Chemical Engineering Journal。博士研究生趙芹芹和張政為論文的共同第一作者，劉國(guó)棟副教授和趙建教授為論文的通訊作者，山東大學(xué)微生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為第一完成單位和通訊作者單位。研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
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（責(zé)任編輯：xu）
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