热力学与催化杂志
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具有高度保留酶活性的固定化纤维素酶的可重复使用性及其在模型底物和木质纤维素生物质水解中的应用

池田裕子、Archana Parashar、迈克尔·蔡、大卫·C·布雷斯勒

酶固定化是降低基于木质纤维素的生物精炼中酶成本的一种有前途的方法。本文描述了固定化纤维素酶的可重复使用性，并研究了使用固定化纤维素酶时木质纤维素和工业木质纤维素生物质的各种成分的水解。两种不同的商业纤维素酶（之前称为纤维素酶 1 (C1) 和纤维素酶 2 (C2)）分别固定在无孔 (S1) 和多孔 (S2) 二氧化硅上。使用简单、廉价且安全的吸收方法实现了酶固定化，该方法通过创建类似纤维素体的环境来保持高水解产率。在这里，我们表明所有固定化纤维素酶都可以重复使用至少 4 个周期，同时保持 ≥ 50% 的活性。事实上，含有固定化 C1 的系统在第 6 个循环中显示出 >40% 的活性，无论使用何种二氧化硅。当我们的固定化纤维素酶用于水解玻璃纸 (60%–78%)、磷酸溶胀纤维素 (72%–79%)、半纤维素的常见成分（木聚糖；62%–84）时，我们获得了相对较高的保留酶活性%）、汽爆杨木（41%–62%）和办公自动化废纸（34%–48%）。因此，本研究中使用的固定化纤维素酶系统在工业上可能是可行的，因为它们可以重复使用，同时保持相对较高水平的酶活性。重要的是，我们还表明我们的固定化纤维素酶系统不仅可以应用于模型底物，还可以应用于工业生产的木质纤维素生物质。当我们的固定化纤维素酶用于水解玻璃纸 (60%–78%)、磷酸溶胀纤维素 (72%–79%)、半纤维素的常见成分（木聚糖；62%–84）时，我们获得了相对较高的保留酶活性%）、汽爆杨木（41%–62%）和办公自动化废纸（34%–48%）。因此，本研究中使用的固定化纤维素酶系统在工业上可能是可行的，因为它们可以重复使用，同时保持相对较高水平的酶活性。重要的是，我们还表明我们的固定化纤维素酶系统不仅可以应用于模型底物，还可以应用于工业生产的木质纤维素生物质。当我们的固定化纤维素酶用于水解玻璃纸 (60%–78%)、磷酸溶胀纤维素 (72%–79%)、半纤维素的常见成分（木聚糖；62%–84）时，我们获得了相对较高的保留酶活性%）、汽爆杨木（41%–62%）和办公自动化废纸（34%–48%）。因此，本研究中使用的固定化纤维素酶系统在工业上可能是可行的，因为它们可以重复使用，同时保持相对较高水平的酶活性。重要的是，我们还表明我们的固定化纤维素酶系统不仅可以应用于模型底物，还可以应用于工业生产的木质纤维素生物质。本研究中使用的固定化纤维素酶系统在工业上可能是可行的，因为它们可以重复使用，同时保持相对较高水平的酶活性。重要的是，我们还表明我们的固定化纤维素酶系统不仅可以应用于模型底物，还可以应用于工业生产的木质纤维素生物质。本研究中使用的固定化纤维素酶系统在工业上可能是可行的，因为它们可以重复使用，同时保持相对较高水平的酶活性。重要的是，我们还表明我们的固定化纤维素酶系统不仅可以应用于模型底物，还可以应用于工业生产的木质纤维素生物质。