Progress in Biomodification of Cellulose Pulps by Cellulases and Xylanases

• Autorzy: Ciechańska D.

Warianty tytułu

PL

Postęp w biomodyfikacji celulozy enzymami celulazy i ksylanazy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The studies conducted at the Institute of Chemical Fibres concerned the searching of new, ecological methods for pulp modification confirm the possibilities to apply these enzymes for the above purpose. The biomodification of cellulose has been carried out with high-specified cellulase and xylanase enzymes from fungi strains, such as Aspergillus niger and Trichoderma reesei. Application of enzymes for cellulose modification makes it possible to link partial depolymerisation and degradation of cellulose with the changes of its molecular, supermolecular and morphological structure, leading to obtention of 98-99.5% soluble polymer in aq. sodium hydroxide. The aim of this paper is to present some results concerning the optimisation and scaling up of cellulose biomodification. Some physical-chemical properties of biomodified pulp, as well as the results of enzymatic hydrolisate analysis, are presented in this paper.

PL

W Instytucie Włókien Chemicznych w trakcie realizacji prac dotyczących poszukiwania nowych, ekologicznych metod modyfikacji masy celulozowej zwrócono uwagę na możliwość zastosowania do tego celu enzymów. Proces biomodyfikacji mas celulozowych prowadzony jest przy udziale wyspecjalizowanych enzymów z grupy celulaz i ksylanaz, pochodzących z fermentacji wgłębnej grzybów pleśniowych z rodzaju Aspergillus niger i Trichoderma reesei. Zastosowanie enzymów do modyfikacji celulozy umożliwia połączenie procesu częściowej depolimeryzacji celulozy z jej zmianami struktury cząsteczkowej, nadcząsteczkowej i morfologicznej prowadzącymi do otrzymania celulozy w 98-99.5% rozpuszczalnej w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego. W artykule zaprezentowano wyniki dotyczące optymalizacji i zwiększenia skali procesu biomodyfikacji celulozy. W artykule przedstawiono również wybrane właściwości fizyko-chemiczne biomodyfikowanej celulozy oraz analizę enzymatycznych hydrolizatów celulozy.

Słowa kluczowe

EN

cellulose biomodification; cellulase; xylanase; direct soluble cellulose

PL

biomodyfikacja celulozy; celulaza; ksylanaza; celuloza bezpośrednio rozpuszczalna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 9, no. 3 (34)
• Strony: 64--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ciechańska D.

• Institute of Chemical Fibres

Bibliografia

• 1. W. Sandermann, Holz Roh-u. Werkstoff. 32, 11, (1973).
• 2. A. Boryniec, T. Skwarski, “Technologia Włókien Sztucznych" , Warszawa, 1969 (in Polish).
• 3. H. Struszczyk, D. Ciechańska, “Perspectives of Enzymes for Processing Cellulose for New Chemical Fibres" in: Enzyme Applications in Fiber Processing, ed. K. Eriksson and A. Cavaco-Paulo, ACS Symposium Series 687, p. 306-317, 1998.
• 4. M. Matero, P. Nousiainen, H. Struszczyk, D. Ciechańska, D. Wawro, C. East, “Celsol-Biotransformation of Cellulose for Fibre Spinning", Cellucon '94 Conference, Banghor, UK, 1994.
• 5. D. Ciechańska, H. Struszczyk, E. Galas, Fibres & Textiles in Eastern Europe, Vol. 4, No. 3-4 (14-15), 148 (1996).
• 6. H. Struszczyk, H. Schleicher, D. Ciechańska, "Direct Soluble Cellulose Celsol-Properties and Behaviour", Lenzing Berichte, 76, 81, (1997).
• 7. Polish Patent 167776 (1995).
• 8. H. Struszczyk, D. Ciechańska, D. Wawro, "Direct Soluble Cellulose of Celsol: Properties and Behaviour" , J. Kennedy ed. Woodhead Publishing Ltd. 1995, p. 29.
• 9. Polish Patent 167519 (1995).
• 10. Polish Patent Appl. P-340715 (2000).
• 11. Chemiefasern Textilinol. Man-Made Fibre Year Book, 1991.
• 12. J. H. Chanzy, M. Paillet, Polymer, 32, 400, (1990).
• 13. "Elaboration of method for manufacture of cellulose spinning solutions in NMMO based on cellulose after enzymatic activation), Raport P105, Institute of Chemical Fibres, 2000.
• 14. H. Struszczyk, D. Ciechańska, D. Wawro, Fibres & Textiles in Eastern Europe, No. 3, 1 (8), 47 (1995).
• 15. H. Schleicher, H. Struszczyk, H. Wetzel, Das Papier, 12, p.674-681, (1996).
• 16. D. Ciechańska, “Studies on Cellulose Biotransformation", PhD. Thesis, Technical University of Łódź, Poland, 1996.
• 17. "Methods for Measuring Enzymes Activities", Finnish Sugar Co. Ltd., Biochem Division, Finland.
• 18. A. W. Khan, D. Tremblay, A. Le Duy," Assay of Xylanase and Xylosidase Activities in Bacterial and Fungal Cultures", Enzyme Microb. Technol., 8, 373, (1986).
• 19. G. L. Miller, Analytical Chem., 31, 426 (1959).
• 20. S. Boryniec, G. Strobin, S. Sobczak, "High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and Gel Permeation Chromatography (GPC) in studies on cellulose and chitosan", Raport P-6, Institute of Chemical Fibres, Łódź, Poland, 2001.
• 21. J. L. Ekmanis, “Permeation Chromatographic Analysis of Cellulose" , Am. Lab. News, 1987.
• 22. K. Edelman, E. Horn, Faserforschung Textiltechn., 7, 153, (1953).
• 23. R. Ferrus, P. Fayes, Cell. Chem. Techn., 11, 663, (1977).
• 24. Polish Standard PN-62/P-50099.
• 25. D. Wawro, "Studies on the Alkaline Solution of Cellulose", Ph.D Thesis, Technical University of Szczecin 1998.