Een onderzoeksgroep van het Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT), Chinese Wetenschapsacademie, heeft een nieuwe strategie ontwikkeld voor kostenefficiënte omzetting van lignocellulose. Bekend als geconsolideerde bio-saccharificatie (CBS), het combineert cellulaseproductie en hydrolyse, terwijl fermentatie wordt gescheiden van het geïntegreerde proces door vergistbare suiker als doelproduct te nemen om verschillende stroomafwaartse fermentatieprocessen te koppelen.

De industriële omzetting van biomassa naar hoogwaardige biobrandstoffen en biochemicaliën wordt voornamelijk beperkt door het oplossen van lignocellulose. Eerder, er zijn drie strategieën gerapporteerd voor bioconversie van lignocellulose, d.w.z., afzonderlijke enzymatische hydrolyse en fermentatie (SHF), gelijktijdige versuikering en fermentatie (SSF), en geconsolideerde bioprocessing (CBP).

Voor SHF en SSF, cellulasen worden meestal door schimmels aëroob geproduceerd in een andere reactor, en de enzymkosten zijn een essentiële kwestie om te overwegen. In tegenstelling tot, CBP integreert enzymproductie, cellulose hydrolyse, en fermentatie in één stap om cellulase en investeringskosten te verlagen, maar omvat een relatief lage versuikeringsefficiëntie en eenvoudige producten.

De QIBEBT-onderzoekers hadden eerder een CBS-biokatalysator ontwikkeld door Clostridium thermocellum genetisch te manipuleren, maar het duurde lang om een ​​hoog versuikeringsniveau te bereiken. Later, een tweede generatie CBS-biokatalysator ontwikkeld en belangrijke procesfactoren, inclusief het medium, inoculum en substraatbelasting, enzovoort., werden geoptimaliseerd om de efficiëntie van de versuikering te bevorderen en de kosten verder te verlagen.

Met behulp van de nieuw ontwikkelde biokatalysator en optimale omstandigheden, het CBS-proces werd met 50% verkort door voorbehandeld tarwestro als substraat te gebruiken. Onder dergelijke omstandigheden, de suikeropbrengst bereikte 0,795 g/g en het versuikeringsniveau was 89,3 procent (Fig. 1).

"CBS zal naar verwachting op grote schaal worden gebruikt bij de productie van verschillende van lignocellulose afgeleide chemicaliën, functionele voedingsmiddelen en geneesmiddelen. De bouw van een CBS-demonstratie op pilotschaal is in volle gang, " zei prof. CUI Qiu, corresponderende auteur van de studie.

De studie is gepubliceerd in Biotechnologie voor biobrandstoffen .