Journal de thermodynamique et de catalyse
Libre accès
ISSN: 2157-7544
ISSN: 2157-7544
Yuko Ikeda, Archana Parashar, Michael Chae, David C Bressler
L'immobilisation enzymatique est une approche prometteuse pour réduire le coût des enzymes dans le bioraffinage à base de lignocellulose. Cet article décrit la réutilisabilité des cellulases immobilisées et examine l'hydrolyse de divers composants de la lignocellulose et de la biomasse lignocellulosique industrielle lors de l'utilisation de cellulases immobilisées. Deux cellulases commerciales différentes, précédemment appelées Cellulases 1 (C1) et Cellulases 2 (C2), ont été immobilisées séparément sur de la silice non poreuse (S1) et poreuse (S2). L'immobilisation enzymatique a été réalisée à l'aide d'une méthode d'absorption simple, bon marché et sûre qui maintient des rendements d'hydrolyse élevés en créant un environnement de type cellulosome. Ici, nous montrons que toutes les cellulases immobilisées peuvent être réutilisées pendant au moins 4 cycles tout en conservant ≥ 50 % de leur activité. En fait, les systèmes contenant du C1 immobilisé ont affiché une activité > 40 % au 6e cycle, quelle que soit la silice utilisée. Nous avons obtenu des activités enzymatiques relativement élevées lorsque nos cellulases immobilisées ont été utilisées pour hydrolyser du papier cellophane (60 à 78 %), de la cellulose gonflée à l'acide phosphorique (72 à 79 %), un composant courant de l'hémicellulose (xylane ; 62 à 84 %), du peuplier explosé à la vapeur (41 à 62 %) et des déchets de papier de bureautique (34 à 48 %). Ainsi, les systèmes de cellulases immobilisées utilisés dans cette étude peuvent être industriellement réalisables car ils peuvent être réutilisés tout en conservant des niveaux relativement élevés d'activités enzymatiques. Il est important de noter que nous montrons également que nos systèmes de cellulases immobilisées peuvent être appliqués non seulement à des substrats modèles, mais également à la biomasse lignocellulosique produite industriellement.