Jornal de termodinâmica e catálise
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Abstrato

Reutilização de celulases imobilizadas com atividade enzimática altamente retida e sua aplicação para a hidrólise de substratos modelo e biomassa lignocelulósica

Yuko Ikeda, Archana Parashar, Michael Chae, David C Bressler

A imobilização de enzimas é uma abordagem promissora para reduzir o custo de enzimas no biorrefino baseado em lignocelulose. Este artigo descreve a reutilização de celulases imobilizadas e examina a hidrólise de vários componentes de lignocelulose e biomassa lignocelulósica industrial ao usar celulases imobilizadas. Duas celulases comerciais diferentes, anteriormente denominadas celulases 1 (C1) e celulases 2 (C2), foram imobilizadas separadamente em sílica não porosa (S1) e porosa (S2). A imobilização de enzimas foi obtida usando um método de absorção simples, barato e seguro que mantém altos rendimentos de hidrólise criando um ambiente semelhante ao celulosoma. Aqui, mostramos que todas as celulases imobilizadas podem ser reutilizadas por pelo menos 4 ciclos, mantendo ≥ 50% de sua atividade. De fato, os sistemas contendo C1 imobilizado apresentaram >40% de atividade no 6º ciclo, independentemente da sílica usada. Obtivemos atividades enzimáticas relativamente altas retidas quando nossas celulases imobilizadas foram empregadas para hidrolisar papel celofane (60%–78%), celulose inchada com ácido fosfórico (72%–79%), um componente comum da hemicelulose (xilana; 62%–84%), choupo explodido a vapor (41%–62%) e papel de automação de escritório residual (34%–48%). Assim, os sistemas de celulase imobilizada usados ​​neste estudo podem ser industrialmente viáveis, pois podem ser reutilizados, mantendo níveis relativamente altos de atividades enzimáticas. É importante ressaltar que também mostramos que nossos sistemas de celulase imobilizada podem ser aplicados não apenas a substratos modelo, mas também à biomassa lignocelulósica produzida industrialmente.