haku: @keyword hemicellulase / yhteensä: 3
viite: 2 / 3
| Tekijä: | Luode, Roosa |
| Työn nimi: | New fungal enzymes for total hydrolysis of biomass |
| Uusien entsyymien kehitys biomassan kokonaishydrolyysiin | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2011 |
| Sivut: | vii + 80 + [8] Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos |
| Oppiaine: | Bioprosessitekniikka (Kem-70) |
| Valvoja: | Leisola, Matti |
| Ohjaaja: | Siika-aho, Matti ; Kruus, Kristiina |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 1915 | Arkisto |
| Avainsanat: | biomass hydrolysis enzyme synergy cellulase hemicellulase biomassan hydrolyysi entsyymisynenergia sellulaasi hemisellulaasi |
| Tiivistelmä (fin): | Lignoselluloosan tehokas entsymaattinen hydrolyysi on yksi toisen sukupolven biopolttoaineiden taloudellisesti kannattavan valmistusprosessin haasteista. Tämän diplomityön tavoitteena oli löytää uusia lignoselluloosaa hajottavia entsyymejä, joilla voitaisiin parantaa tunnettujen entsyymiseosten hydrolyysitehokkuutta biomassan kokonaishydrolyysissa. Työssä seulottiin uusia homekantoja, joiden erittämät entsyymit parantaisivat tunnettujen entsyymiseosten toimintaa lignoselluloosan hydrolyysissa. Työn ensimmäisessä vaiheessa kantoja (numeroitu 1-31) seulottiin niiden kasvuliuokseen tuottamien sellulaasi- ja hemisellulaasiaktiivisuuksien sekä kasvuliuosten hydrolyysitehokkuuden perusteella (substraatteina mikrokiteinen selluloosa ja esikäsitelty vehnän olki). Toisessa vaiheessa parhaat kannat testattiin synergiakokeissa, joissa tutkittiin kasvuliuosten entsyymien ja tunnettujen entsyymiseosten (Trichoderma reesei -homeella tuotettu kaupallinen valmiste Celluclast ja EV-projekti HYPE:ssä kehitetty termostabiilien entsyymien seos) välisiä yhteisvaikutuksia selluloosan ja esikäsitellyn vehnän oljen hydrolyysissa. Tarkka entsyymiaktiivisuusprofiili määritettiin mielenkiintoisimmista synergiakokeiden perusteella valituista kasvuliuoksista. Monet uusista entsyymiliuoksista lisäsivät tunnettujen entsyymiseosten hydrolyysitehokkuutta. Selkeimmät synergiaedut T. reesein Celluclastin ja termoentsyymiseoksen kanssa havaittiin kasvuliuoksilla, jotka olivat peräisin kannoista 2, 6, 19, 22 ja 27. Voimakkain synergia molempien tunnettujen entsyymiseosten kanssa ja molempien substraattien hydrolyysissa havaittiin kantojen 22 ja 27 entsyymeillä. Kantojen 6 ja 19 entsyymiliuokset lisäsivät ainoastaan Celluclastin: hydrolyysitehokkuutta vehniin oljen hydrolyysissa ja kannan 2 liuos paransi merkittävästi vain: termoentsyymiseoksen hydrolyysitehokkuutta vehnän oljen hydrolyysissa. Kantojen 2, 22 ja 27: entsyymiseosten ksylanaasiaktiivisuudet olivat merkittävän korkeita, mikä voi ainakin osittain selittää niiden synergististä käyttäytymistä vehnän oljen hydrolyysissä. Kannan 27 kasvuliuos sisälsi erityisen korkeat ksylanaasi-, endoglukanaasi-ja ß-ksylosidaasiaktiivisuudet. Kaiken kaikkiaan liuosten korkea ksylanaasiaktiivisuus näytti selittävän parhaiten saavutettuja synergiaetuja. Työssä löydettiin useita mielenkiintoisia homekantoja, joiden erittämät entsyymit lisäsivät tehokkuutta biomassan kokonaishydrolyysissa. |
| Tiivistelmä (eng): | Enzymatic hydrolysis of lignocellulosic biomass is one of the bottlenecks in feasible production of lignocellulosic ethanol. The aim of this thesis was to discover novel lignocellulose-degrading enzymes that could enhance the hydrolysis performance of existing enzyme mixtures in the total hydrolysis of biomass. The objective was to screen novel fungal strains secreting enzymes which improve the hydrolytic efficiency of known enzyme mixtures. First, the strains (numbered from 1 to 31) were screened on the basis of their secreted cellulolytic and hemicellulolytic enzyme activities and their performance in the hydrolysis of microcrystalline cellulose and hydrothermally pre-treated wheat straw. Second, synergistic effects were studied between the most interesting fungal culture supernatants and two known enzyme mixtures (a commercial enzyme product Celluclast produced by the fungus Trichoderma reesei and a thermostable enzyme mixture developed in the HYPE-project) in standardised hydrolysis of cellulose and pre-treated wheat straw. Detailed enzyme activity profiles were determined in the most interesting culture supernatants selected on the basis of the synergy study. Several fungal culture supernatants enhanced the hydrolytic performance of the known enzyme mixtures. Clearest synergistic effects with T. reesei Celluclast and the thermo enzyme mixture were observed with the culture supernatants of strains 2, 6, 19, 22 and 27. The cultures of strains 22 and 27 showed the best overall synergy with both enzyme mixtures in the hydrolysis of both substrates. The cultures of strains 6 and 19 showed remarkable synergy with Celluclast in the hydrolysis of wheat straw, whereas the culture of strain 2 acted synergistically with the thermo enzyme mixture, especially in the hydrolysis of wheat straw. High xylanase activity was detected in the cultures of strains 2, 22 and 27, which could at least partly explain their good synergistic effects in the hydrolysis of wheat straw. The culture of strain 27 showed a versatile enzyme profile including high xylanase, endoglucanase and ß-xylosidase activities. Altogether, high xylanase activity appeared to be at least partly responsible for the high level of synergy between the novel fungal broths and the known enzyme mixtures. Several interesting strains secreting enzymes having clear synergistic effects with existing enzyme preparations were discovered in this work. |
| ED: | 2011-07-04 |
INSSI tietueen numero: 42607
+ lisää koriin
INSSI