Cellulose là polymer hữu cơ phổ biến nhất,
chiếm khoảng 1,5 × 1012 tấn trong tổng số hàng năm
sản xuất sinh khối thông qua quang hợp đặc biệt là
ở các vùng nhiệt đới, và được coi là gần như một
nguồn vô tận các nguyên liệu khác nhau cho
products1. Nó là phổ biến nhất và tái tạo
biopolymer trên trái đất và các chất thải thống trị
liệu từ agriculture2. Một chiến lược đầy hứa hẹn cho
việc sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên tái tạo này là
thủy phân vi sinh chất thải lignocellulose và
lên men của các kết quả giảm đường cho
sản xuất của các chất chuyển hóa mong muốn hoặc nhiên liệu sinh học.
Cellulose là một polymer tinh thể, một bất thường
tính năng giữa các polyme sinh học. Chuỗi cellulose trong các
tinh thể cứng đờ của chuỗi liên và nội
liên kết hydro và các tấm giáp mà che
nhau được tổ chức với nhau bởi yếu Van-der Waals
lực lượng. Trong tự nhiên, cellulose có mặt trong một gần như nguyên chất
nhà nước trong một số ít trường hợp trong khi ở hầu hết các trường hợp, các
sợi cellulose được nhúng vào trong một ma trận của các
polyme sinh học cấu trúc, chủ yếu hemicelluloses và
lignin3-4. Một tính năng quan trọng của mảng tinh thể này
là chống thấm tương đối của không chỉ lớn
các phân tử như các enzyme nhưng trong một số trường hợp thậm chí nhỏ
các phân tử như nước. Có tinh và
vùng vô định hình, trong cấu trúc polymer, trong
Ngoài ra còn tồn tại một số dạng của bề mặt
irregularities5,6. Không đồng nhất này làm cho các sợi
có khả năng sưng khi một phần ngậm nước, với những
kết quả mà các vi lỗ chân lông và sâu răng trở nên
đủ lớn, đủ để cho phép sự xâm nhập của
các phân tử lớn hơn bao gồm các enzyme. Tại các phân tử
mực, cellulose là một polymer tuyến tính của đường
gồm các đơn vị anhydoglucose cùng để mỗi
khác bởi glycosizit b-1-4. Số lượng các
đơn vị glucose trong các phân tử cellulose khác nhau và
mức độ trùng hợp dao động từ 250 đến cũng
trên 10.000 phụ thuộc vào nguồn và điều trị
method7. Bản chất của chất nền xenlulo và của
nhà nước là các yếu tố quan trọng trong enzyme của
quá trình thủy phân. Mặc dù sinh khối lignocellulose là
thường ngoan để hành động của vi sinh vật, thích hợp
pretreatments dẫn đến sự đổ vỡ của lignin
cấu trúc và tăng khả năng tiếp cận của các enzym đã
được hiển thị để tăng tỷ lệ biodegradation8 của nó.
Suy thoái vi khuẩn của chất thải lignocellulose và
các sản phẩm hạ nguồn do nó được
thực hiện bằng cách một hành động phối hợp của một số
enzym, nổi bật nhất trong số đó là các
cellulase, được sản xuất bởi một số
vi sinh vật và bao gồm một số khác nhau
phân loại enzyme. Cellulase thủy phân cellulose
(liên kết b-1,4-D-glucan) và sản xuất như chính
sản phẩm glucose, cellobiose và cellooligosaccharides.
Có ba loại chính của
enzyme cellulase [Cellobiohydrolase (CBH hoặc
1,4-cellobiohydrolase BD-glucan, EC 3.2 .1.91),
Endo-b-1,4-glucanase (EG hoặc endo-1,4-BD-glucan 4 glucanohydrolase, EC 3.2.14) và b-glucosidase (BGEC
3.2.1.21)] 9. Các enzyme trong các phân loại này
có thể được tách ra thành các thành phần cá nhân, chẳng hạn như
tác phẩm cellulase của vi sinh vật có thể bao gồm một
hoặc nhiều thành phần CBH, một hoặc nhiều EG
thành phần và có thể b-glucosidases. Các
hệ thống hoàn chỉnh bao gồm cellulase CBH, EG và
BG thành phần hiệp đồng hành động để chuyển đổi
tinh thể cellulose thành glucose. Các exocellobiohydrolases
và endoglucanases hành động
togetherto thủy phân cellulose để cellooligosaccharides nhỏ.
Các oligosaccharides (chủ yếu là
cellobiose) là sau đó thủy phân thành glucose bởi
một chính b-glucosidase10-11
đang được dịch, vui lòng đợi..
