Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Новые методы одностадийной переработки полисахаридных компонентов лигноцеллюлозной биомассы (целлюлозы и гемицеллюлоз) в ценные продукты. Часть 2. Подходы, применяемые в биотехнологической переработке поли- и моносахаридов в ценные продукты, востребованны

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-1-70-77

Полный текст:

Аннотация

Часть 2 обзора посвящена современным процессам биотехнологической переработки лигноцеллюлозной биомассы в востребованные вещества. Рассмотрены подходы, направленные на разработку более эффективных ферментов для деполимеризации компонентов биомассы, а также свойства микроорганизмов, применяемых для ферментации сахаров, получаемых из биомассы. Дана характеристика различных биотехнологических подходов к ферментации продуктов деполимеризации, в том числе SHF, SSF, NSSF, SSFF, SSCF и CBP. Показано, что основными тенденциями в разработке новых биотехнологических подходов к переработке биомассы является применение генетической инженерии, синтетической биологии, а также сокращение количества технологических стадий. Отмечено, что разработка одностадийных подходов к переработке лигноцеллюлозной биомассы является перспективным направлением для создания новых эффективных технологий получения востребованных веществ.

Об авторах

К. Н. Сорокина
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский национальный исследовательский университет (НГУ)
Россия


Ю. В. Самойлова
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


А. В. Пилигаев
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


Утанди Шивакумар
Тамилнадский аграрный университет, г. Коимбатур
Индия


В. Н. Пармон
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский национальный исследовательский университет (НГУ)
Россия


Список литературы

1. Gupta M.N., Raghava S. // Chemistry Central Journal. 2007. Vol. 1. № 1. P. 1-3.

2. Kilbane J.J. // Frontiers in Microbiology. 2016. Vol. 7. P. 86.

3. Cheng S., Zhu S. // Bioresources 2009. Vol. 4. № 2. P. 456—457.

4. Mauser W., Klepper G., Zabel F. et al. // Nature Communications. 2015. Vol. 6. P. 8946.

5. Kumar A., Gautam A., Dutt D. // Advances in Bioscience and Biotechnology. 2016. Vol. 7. P. 149—168.

6. Hermann B.G., Dornburg V., Patel M.K. // Industrial Biotechnology / Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010. P. 433—455.

7. Громов Н.В. Таран О.П., Сорокина К.Н., Мищенко Т.И., Утанди Ш., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2016. Т. 16. № 1. P. 74—83.

8. Akhtar N., Gupta K., Goyal D. et al. // Environmental Progress & Sustainable Energy. 2016. Vol. 35. № 2. P. 489—511.

9. Barton N.R., Burgard A.P., Burk M. J. et al. // Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 2015. Vol. 42. № 3. P. 349—360.

10. Hong E., Kim D., Kim J. et al. // Biomass and Bioenergy. 2015. Vol. 77. P. 177—185.

11. Sawisit A., Jantama S.S., Kanchanatawee S. et al. // Bioprocess and Biosystems Engineering. 2015. Vol. 38. № 1. P. 175—187.

12. Bai Z., Gao Z., Sun J. et al. // Bioresource Technology. 2016. Vol. 207. P. 346—352.

13. Wyman C.E. // Twenty-Second Symposium on Biotechnology for Fuels and Chemicals / Brian H. Davison, James McMillanMark Finkelstein. - Totowa, NJ: Humana Press, 2001. P. 5—21.

14. Jönsson L., Alriksson B., Nilvebrant N.-O. // Biotechnology for Biofuels. 2013. Vol. 6. № 1. P. 1—10.

15. Volkov P.V., Rozhkova A.M., Gusakov A.V. et al. // Protein Expression and Purification. 2014. Vol. 103. P. 1—7.

16. Ghose T.K., Bisaria V.S. // Biotechnology and Bioengineering. 1979. Vol. 21. № 1. P. 131—146.

17. Woodward J.W.K.S., Zachary G.S., Wohlpart D.L. // Biotechnology and Bioengineering Symposium. 1981. Vol. 11. P. 619—629.

18. Schwarz W.H. // Applied Microbiology and Biotechnology. 2001. Vol. 56. № 5-6. P. 634—649.

19. Булахов А.Г., Гусаков А.В., Чекушина А.В. и др. // Биохимия. 2016. Т. 81. № 5. С. 701—709.

20. Eibinger M., Ganner T., Bubner P. et al. // The Journal of biological chemistry. 2014. Vol. 289. № 52. P. 35929—35938.

21. Fang H., Xia L. // Bioresource Technology. 2013. Vol. 144. № P. 693—697. 22. Tishkov V.I., Gusakov A.V., Cherkashina A.S. et al. // Biochimie. 2013. Vol. 95. № 9. P. 1704—1710.

22. Amano Y., Shiroishi M., Nisizawa K. et al. // The Journal of Biochemistry. 1996. Vol. 120. № 6. P. 1123—1129.

23. Heinzelman P., Snow C.D., Wu I. et al. // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2009. Vol. 106. № 14. P. 5610—5615.

24. Cao L.-С., Wang Z.-J., Ren G.-H. et al. // Biotechnology for Biofuels. 2015. Vol. 8. P. 202.

25. Proskurina O.V., Korotkova O.G., Rozhkova A.M. et al. // Applied Biochemistry and Microbiology. 2015. Vol. 51. № 6. P. 667—673.

26. Проскурина О.В., Короткова О.Г., Рожкова А.М. и др. //

27. Прикладная биохимия и микробиология. 2015. Т. 56. № 6. С. 592—599.

28. Gao D., Uppugundla N., Chundawat S.P. et al. // Biotechnology for Biofuels. 2011. Vol. 4. № 1. P. 1—11.

29. Morozova V.V., Gusakov A.V., Andrianov R.M. et al. // Biotechnology Journal. 2010. Vol. 5. № 8. P. 871—880.

30. Ju X., Bowden M., Engelhard M. et al. // Applied Microbiology and Biotechnology. 2014. Vol. 98. № 10. P. 4409—4420.

31. Li C., Knierim B., Manisseri C. et al. // Bioresource Technology. 2010. Vol. 101. № 13. P. 4900—4906.

32. Gladden J.M., Park J.I., Bergmann J. et al. // Biotechnology for Biofuels. 2014. Vol. 7. № 1. P. 1—12.

33. Xu J., He B., Wu B. et al. // Bioresource Technology. 2014. Vol. 157. P. 166—173.

34. Nordwald E.M., Brunecky R., Himmel M.E. et al. // Biotechnology and Bioengineering. 2014. Vol. 111. № 8. P. 1541—1549.

35. Konda N. M., Shi J., Singh S. et al. // Biotechnology for Biofuels. 2014. Vol. 7. № 1. P. 86.

36. Tarek A.A.M., Nagwa A.T. // African Journal of Biotechnology. 2007. Vol. 6. № 8. P. 1048—1054.

37. Liming X., Xueliang S. // Bioresour Technol. 2004. Vol. 91. № 3. P. 259—262.

38. He M., Wu B., Qin H. et al. // Biotechnology for Biofuels. 2014. Vol. 7. № 1. P. 1—15.

39. Liu P., Zhu X., Tan Z. et al. // Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology / Th. Scheper, S. Belkin, P.M. Doran et. al. Berlin: Springer Berlin Heidelberg, 2015. P. 1—34.

40. Qin L., Li W. C., Liu L. et al. // Biotechnol Biofuels. 2016. Vol. 9. P. 70.

41. Berlin A., Balakshin M., Gilkes N. et al. // Journal of Biotechnology. 2006. Vol. 125. № 2. P. 198—209.

42. Li B.-Z., Balan V., Yuan Y.-J. et al. // Bioresource Technology. 2010. Vol. 101. № 4. P. 1285—1292.

43. Almeida J.R.M., Modig T., Petersson A. et al. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 2007. Vol. 82. № 4. P. 340—349.

44. Hassan E.-S. R. E., Mutelet F., Moise J.-C. et al. // RSC Advances. 2015. Vol. 5. № 75. P. 61455—61464.

45. Wang C., Yan D., Li Q. et al. // Bioresource Technology. 2014. Vol. 172. P. 283—289.

46. Ninomiya K., Ogino C., Ishizaki M. et al. // Biochemical Engineering Journal. 2015. Vol. 103. P. 198—204.

47. Öhgren K., Bura R., Lesnicki G. et al. // Process Biochemistry. 2007. Vol. 42. № 5. P. 834—839.

48. Olofsson K., Bertilsson M., Lidén G. // Biotechnology for Biofuels. 2008. Vol. 1. P. 7—7.

49. Davidson J.F., Whyte B., Bissinger P.H. et al. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1996. Vol. 93. № 10. P. 5116—5121.

50. Rodrigues T.H.S., de Barros E.M., de Sá Brígido J. et al. // Applied Biochemistry and Biotechnology. 2016. Vol. 178. № 6. P. 1167—1183.

51. Wu Z., Lee Y.Y. // Applied Biochemistry and Biotechnology. 1998. Vol. 70. № 1. P. 479-492.

52. Ishola M.M., Jahandideh A., Haidarian B. et al. // Bioresource Technology. 2013. Vol. 133. P. 68—73.

53. Singh A., Das K., Sharma D.K. // Industrial & Engineering Chemistry Product Research and Development. 1984. Vol. 23. № 2. P. 257—262.

54. Teixeira L.C., Linden J.C., Schroeder H.A. // Applied Biochemistry and Biotechnology. 2000. Vol. 84. № 1. P. 111—127.

55. Olofsson K., Palmqvist B., Lidén G. // Biotechnology for Biofuels. 2010. Vol. 3. № 1. P. 1—9.

56. Jin M., Gunawan C., Balan V. et al. // Bioresource Technology. 2012. Vol. 110. P. 587—594.

57. Schuster B.G., Chinn M.S. // BioEnergy Research. 2013. Vol. 6. № 2. P. 416—435.

58. den Haan R., van Rensburg E., Rose S.H. et al. // CurrentOpinion in Biotechnology. 2015. Vol. 33. P. 32—38.

59. Chang J.-J., Ho C.-Y., Ho F.-J. et al. // Biotechnology for Biofuels. 2012. Vol. 5. № 1. P. 1—12.

60. Fujita Y., Ito J., Ueda M. et al. // Appl Environ Microbiol. 2004. Vol. 70. № 2. P. 1207—1212.

61. Shin S.K., Hyeon J.E., Kim Y.I. et al. // Biotechnology Journal. 2015. Vol. 10. № 12. P. 1912—1919.

62. Liu Z., Ho S.-H., Sasaki K. et al. // Scientific Reports. 2016. Vol. 6. P. 24550.

63. Lu Y., Zhang Y.H., Lynd L.R. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2006. Vol. 103. № 44. P. 16165-16169.

64. Argyros D.A., Tripathi S.A., Barrett T.F. et al. // Appl. Environ Microbiol. 2011. Vol. 77. № 23. P. 8288—8294.

65. Ronan P., Yeung C.W., Schellenberg J. et al. // Bioresource Technology. 2013. Vol. 129. P. 156—163.


Для цитирования:


Сорокина К.Н., Самойлова Ю.В., Пилигаев А.В., Шивакумар У., Пармон В.Н. Новые методы одностадийной переработки полисахаридных компонентов лигноцеллюлозной биомассы (целлюлозы и гемицеллюлоз) в ценные продукты. Часть 2. Подходы, применяемые в биотехнологической переработке поли- и моносахаридов в ценные продукты, востребованны. Катализ в промышленности. 2017;17(1):70-77. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-1-70-77

For citation:


Sorokina K.N., Samoilova Y.V., Piligaev A.V., Sivakumar U., Parmon V.N. New Methods for the One-Pot Processing of Polysaccharide Components (Cellulose and Hemicellulose) of Lignocellulose Biomass into Valueable Products. Part 2. Approaches Applied for Biotechnological Processing of Poly- and Monosaccharides into Industrially. Kataliz v promyshlennosti. 2017;17(1):70-77. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-1-70-77

Просмотров: 123


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)