<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">catal</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Катализ в промышленности</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Kataliz v promyshlennosti</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1816-0387</issn><issn pub-type="epub">2413-6476</issn><publisher><publisher-name>LLC "KALVIS"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">catal-1104</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>БИОТОПЛИВО</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>BIOFUELS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Получение биокатализаторов на основе рекомбинантных штаммов-продуцентов гетерологичной ксиланазы в грибе Penicillium verruculosum. Применение их в гидролизе отходов лесной и деревообрабатывающей промышленностей</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Production of the biocatalysts on the base of heterologous xylanases recombinant producing strains in fungi Penicillium verruculosum. Their application in the hydrolysis of timber and woodworking industry waste</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Осипов</surname><given-names>Д. О.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Osipov</surname><given-names>D. O.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рожкова</surname><given-names>А. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rozhkova</surname><given-names>A. M.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Матыс</surname><given-names>В. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Matys</surname><given-names>V. Yu.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кошелев</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Koshelev</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Окунев</surname><given-names>О. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Okunev</surname><given-names>O. N.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рубцова</surname><given-names>Е. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rubtsova</surname><given-names>E. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Правильников</surname><given-names>А. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Pravilnikov</surname><given-names>A. G.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Зоров</surname><given-names>И. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zorov</surname><given-names>I. N.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-4"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Синицына</surname><given-names>О. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sinitsyna</surname><given-names>O. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Овешников</surname><given-names>И. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Oveshnikov</surname><given-names>I. N.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-5"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Давидов</surname><given-names>Е. Р.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Davidov</surname><given-names>E. R.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-5"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Синицын</surname><given-names>А. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sinitsyn</surname><given-names>A. P.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ctls@kalvis.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-4"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">A.N. Bach Institute of Biochemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru">Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Пущино<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">G.K. Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms of the Russian Academy of Sciences, Pushchino<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru">МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">M.V. Lomonosov Moscow State University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-4"><aff xml:lang="ru">Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва; МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">A.N. Bach Institute of Biochemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow; M.V. Lomonosov Moscow State University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-5"><aff xml:lang="ru">ОАО «ГосНИИсинтезбелок»<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">JSC GosNIISintezbelok<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2010</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>01</month><year>2025</year></pub-date><volume>0</volume><issue>5</issue><fpage>64</fpage><lpage>71</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; LLC "KALVIS", 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">LLC "KALVIS"</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">LLC "KALVIS"</copyright-holder><license xlink:href="https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1104">https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1104</self-uri><abstract><p>Цели работы – создание биокатализаторов с использованием рекомбинантных штаммов P. verruculosum с увеличенной гетерологичной экспрессией эндо-β-1,4-ксиланазы P. canescens, анализ свойств новых ферментных препаратов, а также изучение осахаривающей способности этих препаратов при гидролизе растительного сырья – измельченный осиновой и обессмоленной сосновой древесины – отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности. У имеющихся ферментных препаратов недостаточно высок для гидролиза богатой ксиланами биомассы уровень ксиланазной активности. Поэтому получение повышенно ксиланолитически активных рекомбинантных штаммов на основе штамма P. verruculosum , содержащих гомологичные или гетерологичные гены ксиланазы и маннаназы – актуальная задача. Методами генетической инженерии были получены ферментные препараты – биокатализаторы для гидролиза отходов растительного сырья лесопильной и деревообрабатывающей промышленности следующего состава по данным хроматографического разделения: 45–60 % целлюлазы, 20–50 % ксиланазы, оптимального для осахаривания багассы, а также осиновой и сосновой древесины. Уникальность разрабатываемой продукции состоит в получении биокатализаторов с заранее заданными свойствами, что значительно удешевляет стоимость ферментного препарата, исключая стадию смешивания компонентов карбогидразного комплекса для гидролиза растительного сырья – осиновой и сосновой древесины.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Objectives are to create biocatalysts using recombinant strains of P. verruculosum with increased heterologous expression of endo-β-1, 4-xylanase P. canescens, to analyze the properties of new enzyme preparations, to explore of saccharifying ability of these drugs in the hydrolysis of various types of plant material, shredded aspen and deresined pine wood that is waste of timber and woodworking industry. Enzyme drugs of the present day have not xylanase activity high enough for hydrolysis of xylan rich biomass.Therefore, to obtain the recombinant strains based on the strain of P. verruculosum , containing homologous or heterologous genes of xylanase and mannanase with high activity of xylan conversion is relevant and practical. As a result, enzymes-biocatalysts has been obtained by genetic engineering methods for the hydrolysis of real herbal waste of sawmilling and wood industry. According to the chromatographic separation the obtained products have the following composition: 45–60 % cellulase, 20–50 % xylanase, this composition is optimal for the saccharification of bagasse, aspen and pine wood. The unique of the products is to obtain the biocatalysts with predetermined properties, which significantly reduces the cost of the enzyme, excluding the stage of mixing the individual components carbohydraze complex for hydrolysis of specific plant material – aspen and pine.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>Рenicillium verruculosum</kwd><kwd>гетерологичная экспрессия</kwd><kwd>ксиланаза</kwd><kwd>целлюлозосодержащие материалы</kwd><kwd>биоконверсия</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Penicillium verruculosum</kwd><kwd>heterologous expression</kwd><kwd>xylanase</kwd><kwd>cellulose materials</kwd><kwd>bioconversion</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Castellanos O. F., Sinitsyn A. P., Vlasenko E. Yu. Comparative evaluation of hydrolytic efficiency toward microcrystalline cellulose of Penicillium and Trichoderma cellulases // Bioresource Technol. 1995. Vol. 52. Р. 119–124.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Castellanos O. F., Sinitsyn A. P., Vlasenko E. Yu. Comparative evaluation of hydrolytic efficiency toward microcrystalline cellulose of Penicillium and Trichoderma cellulases // Bioresource Technol. 1995. Vol. 52. Р. 119–124.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Скомаровский А.А., Гусаков А.В., Окунев О.Н. и др. Гидролитическая способность ферментных препаратов из грибов родов Penicillium и Trichoderma // Прикл. биохимия и микробиология. 2005. Т. 41. № 2. С. 210–212.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Скомаровский А.А., Гусаков А.В., Окунев О.Н. и др. Гидролитическая способность ферментных препаратов из грибов родов Penicillium и Trichoderma // Прикл. биохимия и микробиология. 2005. Т. 41. № 2. С. 210–212.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Скомаровский А.А., Марков А.В., Гусаков А.В. и др. Новые целлюлазы для высокоэффективного гидролиза лигноцеллюлозной биомассы // Прикл. биохимия и микробиология. 2006. Т. 42. № 6. С. 674–680.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Скомаровский А.А., Марков А.В., Гусаков А.В. и др. Новые целлюлазы для высокоэффективного гидролиза лигноцеллюлозной биомассы // Прикл. биохимия и микробиология. 2006. Т. 42. № 6. С. 674–680.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Berlin A., Gilkes N., Kilburn D. et al. Evaluation of novel fungal cellulases for ability to hydrolyze softwood substrates-evidence for the role of accessory enzymes // Enzyme Microb.Technol. 2005. Vol. 37. Р. 175–184.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Berlin A., Gilkes N., Kilburn D. et al. Evaluation of novel fungal cellulases for ability to hydrolyze softwood substrates-evidence for the role of accessory enzymes // Enzyme Microb.Technol. 2005. Vol. 37. Р. 175–184.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kurabi A., Berlin A., Gilkes N. et al. Enzymatic hydrolysis of steam-exploded and ethanol organosolv-pretreated Douglas fir by novel and commercial funded celluloses // Appl.Biochem.Biotechnol. 2005. Vol. 121–124. Р. 219–230.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kurabi A., Berlin A., Gilkes N. et al. Enzymatic hydrolysis of steam-exploded and ethanol organosolv-pretreated Douglas fir by novel and commercial funded celluloses // Appl.Biochem.Biotechnol. 2005. Vol. 121–124. Р. 219–230.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Скомаровский А.А. Компонентный состав и гидролитичесвая способность ферментного комплекса Penicillium verruculosum: Автореф. канд. дис… канд. хим. наук, М.: МГУ, 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Скомаровский А.А. Компонентный состав и гидролитичесвая способность ферментного комплекса Penicillium verruculosum: Автореф. канд. дис… канд. хим. наук, М.: МГУ, 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Синицына О.А., Гусаков А.В., Окунев О.Н. и др. Рекомбинантная эндо-β-1,4-ксиланаза Penicillium canescens // Биохимия 2003. Т. 68. Вып. 1. С. 1631–1638.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Синицына О.А., Гусаков А.В., Окунев О.Н. и др. Рекомбинантная эндо-β-1,4-ксиланаза Penicillium canescens // Биохимия 2003. Т. 68. Вып. 1. С. 1631–1638.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. 2288267 (РФ). 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пат. 2288267 (РФ). 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Aslanidis C., de Jong J.P. // Nucl.Acids Research. 1990. Vol. 18. Р. 6069–6075.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aslanidis C., de Jong J.P. // Nucl.Acids Research. 1990. Vol. 18. Р. 6069–6075.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sambrook J., Russell D. 3d ed. (2001) Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sambrook J., Russell D. 3d ed. (2001) Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Aleksenko A.Y., Makarova N.A., Nikolaev I.V., Clutterbuck A.J. // Curr. Genet. 1995. Vol. 28. Р. 474–478.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksenko A.Y., Makarova N.A., Nikolaev I.V., Clutterbuck A.J. // Curr. Genet. 1995. Vol. 28. Р. 474–478.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Синицын А.П., Черноглазое В.М., Гусаков А.В. // Методы исследования и свойства целлюлолитических ферментов. М.: ВИНИТИ, 1990. Т. 25. С. 30–37.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Синицын А.П., Черноглазое В.М., Гусаков А.В. // Методы исследования и свойства целлюлолитических ферментов. М.: ВИНИТИ, 1990. Т. 25. С. 30–37.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Короткова О.Г., Семенова М.В., Морозова В.В. и др. Выделение и свойства грибных β-глюкозидаз // Биохимия, 2009. Т. 74. Вып. 5. С. 699–70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Короткова О.Г., Семенова М.В., Морозова В.В. и др. Выделение и свойства грибных β-глюкозидаз // Биохимия, 2009. Т. 74. Вып. 5. С. 699–70.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Березин К.В., Рабинович М.Л., Синицын А.П. // Биохимия. 1977. Т. 42. № 9. С. 1631–1636.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Березин К.В., Рабинович М.Л., Синицын А.П. // Биохимия. 1977. Т. 42. № 9. С. 1631–1636.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
