[發明專利]用于酶促水解的改良的處理生物質的方法

無效

• 申請號: 201080061814.6
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102918200A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: P·班薩爾;A·S·博馬留斯;M·霍爾;J·H·李
• 申請（專利權）人: 佐治亞技術研究公司
• 主分類號: D21C1/00
• 分類號: D21C1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 羅菊華

【相關申請的交叉引用】

為美國專利實踐的目的，將2009年12月4日提交的美國臨時申請No.61/266,618的內容以無不一致的程度通過引用整體并入本文。

【技術領域】

本發明涉及改良的在酶促水解之前使用，例如，包含纖維素結合結構域的溶液處理包含全纖維素的原料的方法。

【背景技術】

纖維素到葡萄糖的酶促水解經最近10年獲得了增加的興趣，及對經濟上可持續的生物燃料的增長的需求指向對在它們的產生中減少成本的緊急需求。纖維素，被許多植物制造的多糖，是地球上最豐富的有機化合物之一，由此代表用于生物燃料工業的潛在金礦。但是，當前纖維素的酶促降解面對阻止其用于產生，例如，經濟上競爭性的生物燃料的廣泛利用的主要問題。該問題可包括，例如，低反應和/或轉變速度。

【發明概述】

有利地，發明人發現了實現上述的目標和更多的方法和組合物?？偠灾景l明中在一實施方式中涉及處理包含全纖維素的原料的方法。所述方法包括將原料與包含纖維素結合結構域的溶液混合以形成混合物。然后使混合物經歷足以減少全纖維素的結晶度的條件。隨后酶促水解可顯示相比不采用CBD處理過程的方法改善的速度和/或可發酵的糖產率。

【附圖說明】

圖1例證自瑞氏木霉（Trichoderma?reesei）純化的cel7A和木瓜蛋白酶切割之后的cel7A催化性結構域的SDS-PAGE凝膠。

圖2例證CBD處理之后微晶纖維素的酶促水解。

圖3例證各種CBD溫育時間的效應。

圖4顯示相比CBD溫育（13h）緩沖劑溫育對水解速度的效應。

圖5顯示緩沖劑溫育時間對水解速度的效應。

圖6顯示CBD濃度優化實驗的結果。

圖7顯示各種CBD處理時間的水解。

圖8顯示各種CDB濃度的效應。

圖9顯示連續添加和CBD去除的效應。

圖10顯示45℃處理的效應。

圖11顯示50℃處理的效應。

圖12顯示用CBD處理，用緩沖劑處理，無用同時添加CBD處理，及無處理（干樣品）之后使用纖維素酶和β-葡萄糖苷酶自柳枝稷產生的還原端的量。

圖13顯示纖維素酶的木瓜蛋白酶切割之前及之后的SDS-PAGE。

圖14顯示用CBD_Cel7A（自純化的Cel7A的纖維素-結合結構域），CD_Cel7A（催化性結構域）或緩沖劑處理的微晶纖維素樣品的XRD譜。

圖15a顯示用CBD的混合物于42℃預處理15h之后微晶纖維素的水解特征。

圖15b顯示用CBD的混合物于42℃預處理15h之后纖維狀纖維素（FC）的水解特征。

圖16顯示用CBD_Cel7A于42℃預處理15h之后微晶纖維素的水解特征。

圖17顯示在預處理步驟（于42℃15h）中各種CBD濃度對水解速度的效應。

圖18顯示用CBD的纖維素預處理期間攪棒對水解速度的效應。

圖19顯示可在本發明中有用的各種CBD的氨基酸序列。

【發明詳述】

總而言之本發明中在一實施方式中涉及處理包含全纖維素的原料的方法。所述方法包括將原料與包含纖維素結合結構域的溶液混合以形成混合物。然后使混合物經歷足以減少全纖維素的結晶度的條件。隨后酶促水解可相比不在隨后水解之前采用CBD處理過程的方法顯示改善的速度和/或可發酵的糖產率。有利地，水解的組合物中的可發酵的糖和/或水解速度可為至少約10%，或至少約15%，或至少約20%，多于不采用纖維素結合結構域的可比較的方法。產生一種或更多可發酵的糖諸如葡萄糖的水解之后，可采用過程諸如發酵來產生，例如，生物乙醇。

【包含全纖維素的原料】

只要原料包含全纖維素，在本方法和組合物中采用的原料的性質不是特別關鍵。如本文所用，全纖維素是指生物質的至少部分水不溶性碳水化合物部分，即，不是木質素，提取物或灰，而是，包括物質諸如多糖的生物質部分。全纖維素的精確的組合物可依賴于采用的特定原料而改變。但是，在本文有用的全纖維素一般包含各種量的纖維素諸如α-纖維素和半纖維素，且可含有各種戊聚糖或己聚糖聚合物。由此，實際上是可采用包含纖維素的任何木質纖維素生物質作為在本發明的方法和組合物中的原料。本發明可有利地在包含纖維素的結晶度需要減小的纖維素的組合物上采用。