Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск

ИММОБИЛИЗОВАННЫЕ ГРИБНЫЕ БИОКАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСА ЦЕЛЛЮЛАЗ, ГИДРОЛИЗУЮЩЕГО ВОЗОБНОВЛЯЕМОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ

Полный текст:

Аннотация

В статье обсуждаются характеристики процессов направленного формирования образцов гетерогенных биокатализаторов на основе иммобилизованных клеток различных микроскопических грибов, характеризующихся высокой продуктивностью по целлюлазам, имеющим различную субстратную специфичность (эндоглюканазы, экзоглюканазы и бета-глюкозидазы). На основе исследования каталитических и операционных характеристик разработанных биокатализаторов отобраны образцы иммобилизованных клеток, характеризующиеся максимальной продуктивностью по ферментам целлюлазного комплекса. Установлено, что лучшим среди них является биокатализатор, разработанный на основе спор гриба Aspergillus terreus, иммобилизованных в криогель поливинилового спирта. Впервые показано, что разработанный биокатализатор стабильно сохраняет высокий уровень продуктивности по полному комплексу целлюлаз при использовании различных субстратов–индукторов биосинтеза ферментов: березовых и дубовых опилок, рисовой и пшеничной соломы. Показана возможность эффективного использования целлюлазных комплексов, полученных как результат функционирования иммобилизованных клеток, в процессах осахаривания различных целлюлозосодержащих отходов сельского хозяйства и конверсии получаемых сахаров в органические растворители (этанол, бутанол), рассматриваемые как перспективные виды альтернативного топлива. Полученные при этом концентрации органических растворителей в средах с иммобилизованными клетками существенно выше тех, что установлены для свободных клеток тех же микроорганизмов.

Об авторах

Е. Н. Ефременко
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, г. Москва
Россия

д-р биол. наук, проф., зав. лаб. Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Тел.: (495) 939-31-70



Н. А. Степанов
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, г. Москва
Россия

канд. техн. наук, мл. науч. сотрудник того же университета. Тел. тот же.



Д. А. Гудков
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

канд. хим. наук, науч. сотрудник того же университета. Тел. тот же.



О. В. Сенько
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
науч. сотрудник того же университета. Тел. тот же.


В. И. Лозинский
ИНЭОС РАН, г. Москва
Россия

д-р хим. наук, проф., зав. лаб. ИНЭОС РАН. Тел.: (499) 135-64-92



С. Д. Варфоломеев
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, г. Москва
Россия

чл.-кор. РАН, д-р хим. наук, проф., директор ИБХФ РАН. Тел.: (499) 137-64-20



Список литературы

1. Demirbas M.F., Balat M., Balat H. // Energ. Convers. Manag. 52 (2011). Р. 1815—1828.

2. Nigam P.S., Singh A. // Progr. Energ. Combust. Sci. 37 (2011). Р. 52—68.

3. Balat M. // Energ. Convers. Manag. 52 (2011). Р. 858—875.

4. Kumar R., Singh S., Singh O.V. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 35 (2008). Р. 377—391.

5. Gusakov A.V., Salanovich T.N., Antonov A.I., Ustinov B.B., Okunev O.N., Burlingame R., Emalfarb M., Baez M., Sinitsyn A.P. // Biotechnol. Bioeng. Vol. 97 (2007). Р. 1028–1038.

6. Скомаpовский А.А., Маpков А.В., Гусаков А.В., Кондpатьева Е.Г., Окунев О.Н., Беккаpевич А.О., Матыс В.Ю., Синицын А.П. // Пpикл. биохим. микpобиол. 42 (2006). С. 674—680.

7. Jing D., Li P., Xiong X.Z., Wang L. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 75 (2007). Р. 793—800.

8. Mandels M. // In annual reports on fermentation processes. Vol. 5. Academic Press, Inc., New-York. (1982). Р. 35—78.

9. Mathew G.M., Sukumaran R.K., Singhania R.R., Pandey A. // J. Sci. Ind. Res. 67 (2008). Р. 898—907.

10. Chinedu N.S., Nwinyi O.B., Okochi V.I. // Can. J. Pure. Appl. Sci. 2 (2008). Р. 357—362.

11. Chandra M., Kalra A.P., Sharma K., Sangwan R.S. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 36 (2009). Р. 605—609.

12. Nakari-Setala T., Penttila M. // Appl. Environ. Microbiol. 61 (1995). Р. 3650—3655.

13. Fujii T., Fang X., Inoue H., Murakami K., Sawayama S. // Biotechnol. Biofuels. 2 (2009). Р. 24.

14. Ellouz Chaabounis S., Belguith H., Hassairi I., Rad K.M., Ellouz R. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 43 (1995). Р. 267— 269.

15. Mo H., Zhang X., Li Z. // Process Biochem. 39 (2004). Р. 1293—1297.

16. Teixeira Sehnem N., Bittencourt L.R., Camassola M., Dillon A.J.P. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 72 (2006). Р. 163— 167.

17. Dedavid E., Lopes F.C., Silveira S.T., Brandelli A. // Appl. Biochem. Biotechnol. 152 (2009). Р. 295—305.

18. Gao J., Weng H., Zhu D., Yuan M., Guan F., Xi Y. // Bioresour. Technol. 99 (2008). Р. 7623—7629.

19. Williams P.T. // John Wiley & Sons, Ltd ISBNs: 0-470-84912-6 (HB); 0-470-84913-4 (PB). (2005) 400 p.

20. Thygesen A., Thomsen A.B., Schmidt A.S., Jørgensen H., Ahring B.K., Olsson L. // Enzym. Microb. Tech. 32 (2003). Р. 606—615.

21. Lustaa K.A., Chunga K., Sul W., Park H.S., Shin D. // Process Biochem. 35 (2000). Р. 1177—1182.

22. Hui Y.S. // World J. Microbiol. Biotechnol. 26 (2010). Р. 79—84.

23. McCabe B.K., Kuek C., Gordon G.L.R., Phillips M.W. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 30 (2003). Р. 205—209.

24. Пат. 2383618 (РФ). Иммобилизованный биокатализатор для микробиологического получения пектиназ // Е.Н. Ефременко, О.В. Сенько, О.В. Спиричева, С.Д. Варфоломеев, Б.Л. Шаскольский, В.И. Лозинский. 2010.

25. Пат. 2322499 (РФ) Способ получения иммобилизованного биокатализатора и биокатализатор для производства спиртосодержащих напитков // Е.Н. Ефременко, Н.А. Степанов, Н.Н. Мартыненко, И.М. Грачева. 2008.

26. Efremenko E., Stepanov N., Senko O., Nikolskaya A., Maslova O., Zorov I., Sinitsyn A. // 19-th European Biomass Conference and Exhibition. (2011). Р. 1735—1738.

27. Ghose T.K. // Pure. Appl. Chem. 59 (1987). Р. 257—268.

28. Kotak A., Bando H., Kaya M., Kato-Murai M., Kuroda K., Sahara Y., Hata Y., Kondo A., Ueda M. // J. Biosci. Bioeng. 105 (2008). Р. 622—627.

29. Stone K.M., Roche F.W., Thornhill N.F. // Biotechnol. Techniques. 6 (1992). Р. 207—212.

30. Demirbas A. // Energ. Convers. Manag. 50 (2009). Р. 2782—2801.

31. Singhania R.R., Sukumaran R.K., Pilla A., Prema P., Szakacs G., Pandey A. // Ind. J. Biotech. 5 (2006). Р. 332—336.

32. Toca-Herrera J.L., Osma J.F., Rodrigues Couto S. // Appl. Microbiol. 1 (2007). 391—400.

33. Смирнов К.А., Алашкевич Ю.Д., Решетова Н.С. // Химия растительного сырья. 3 (2009). С. 161—164.

34. Barrios-Gonsalez J. // Proc. Biochem. 4 (2012). Р. 175—185.

35. Efremenko E.N., Senko O.V., Zubaerova D.H., Podorozhko E.A., Lozinsky V.I. // In book: Biotechnology: sate of the art and prospects for development (Ed. G.E. Zaikov), Nova Science Publishers Inc., N.-Y., Ch.11. (2008). Р. 103—110.

36. Efremenko E., Stepanov N., Nikolskaya A., Senko O., Gudkov D., Spirichev O., Varfolomeev S. // In book: 18-th European Biomass Conference and Exibition: From research to industry and markets, (Eds. J. Spitzer, J.F. Dallemand, D. Baxter, H. Ossenbrink, A. Grassi, P. Helm), ETA-Florence Renewable Energies. (2010). Р. 1753—1758.

37. Ефременко Е.Н., Степанов Н.А., Никольская А.Н., Сенько О.В., Спричева О.В., Варфоломеев С.Д. // Катализ в промышленности. № 5. 2010. С. 70—76.


Для цитирования:


Ефременко Е.Н., Степанов Н.А., Гудков Д.А., Сенько О.В., Лозинский В.И., Варфоломеев С.Д. ИММОБИЛИЗОВАННЫЕ ГРИБНЫЕ БИОКАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСА ЦЕЛЛЮЛАЗ, ГИДРОЛИЗУЮЩЕГО ВОЗОБНОВЛЯЕМОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ. Катализ в промышленности. 2013;(1):68-77.

For citation:


Efremenko E.N., Stepanov N.A., Gudkov D.A., Senko O.V., Lozinski V.I., Varfolomeev S.D. Immobilized fungal biocatalysts to process a cellulose complex, which hydrolysed a renewable vegetal feed. Kataliz v promyshlennosti. 2013;(1):68-77. (In Russ.)

Просмотров: 372


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


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