Change in hydrolytic enzyme efficiency over time

• Autorzy: Szadkowska Dominika

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.8973

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Change in hydrolytic enzyme efficiency over time. The purpose of this study was to determine the action of hydrolytic enzymes (by Dyadic Cellulase CP CONC, and the Dyadic Xylanase 2 XP CONC) over time. Chromatographic analysis of holocellulose samples subjected to enzymatic hydrolysis was performed. The following hydrolysis parameters were used: time 48h, temperature 45 ⁰C, acetate buffer pH 5.4, commercial enzymes Dyadic. Holocellulose extracted by the sodium chlorite method from white poplar wood (Populus alba L.) was used. The final yield of enzymatic hydrolysis was determined. The results of hydrolysis performed at intervals were compared. The results obtained show that the hydrolysis yield of holocellulose after five months decreased by 40 p.p. for glucose yield and by 25 p.p. for xylose yield. The yield for glucose after two and a half years decreases by 68 p.p. and 62 p.p. for xylose compared to the initial yield.

PL

Zmiana wydajności enzymów hydrolitycznych w czasie Celem pracy było określenie działania enzymów hydrolitycznych w czasie. Przeprowadzono analizę chromatograficzną próbek holocelulozy poddanych hydrolizie enzymatycznej. Zastosowano następujące parametry hydrolizy: czas 48h, temperatura 45 ⁰C, bufor octanowy pH 5,4, enzymy komercyjne Dyadic. Zastosowano holocelulozę pozyskaną metodą chlorynu sodowego z drewna topoli bialej (Populs alba L.). Określono końcową wydajność hydrolizy enzymatycznej. Porównano wyniki hydrolizy przeprowadzonej w odstępach czasu. Uzyskane wyniki wskazują, że wydajność hydrolizy holocelulozy po pięciu miesiącach zmniejszyła się o 40 p.p. dla wydajności glukozy i o 25 p.p. dla wydajności ksylozy. Wydajność glukozy po dwóch i pół roku obniża się o 68 p.p., a ksylozy o 62 p.p. w stosunku do wydajności początkowej.

Słowa kluczowe

EN

enzymatic hydrolysis; enzyme; poplar wood; holocellulose

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2020
• Tom: No. 112
• Strony: 79--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Szadkowska Dominika

• Warsaw University of Life Sciences-SGGW, Department of Wood Science and Wood Preservation, Institute of Wood Sciences and Furniture, Poland

Bibliografia

• 1. BERKA R.M., CHERRY J. R., 2006: Enzyme biotechnology. In Ratledge C, Kristiansen B, editors. Basic Biotechnology. 3rd edition. Cambridge, UK: Cambridge University Press,
• 2. BETANCOR L., A. HIDALGO, G. FERNÁNDEZ-LORENTE, C. MATEO, R. FERNÁNDEZ-LAFUENTE, J.M. GUISÁN, 2003: Preparation of a stable biocatalyst of bovine liver catalase using immobilization and postimmobilization techniques, Biotechnol. Prog. 19, 763-767.
• 3. Baweja M., Nain L., Kawarabayasi Y., Shukla P., 2016: Current Technological Improvements in Enzymes toward Their Biotechnological Applications.Front Microbiology 7, 1-13.
• 4. GOODENOUGH P.W., 1995: Molecular Biotechnology, 4, 151-166.
• 5. HAMES B.D., HOOPER N.M., HOUGHTON J.D. 2001, Biochemia krótkie wykłady.
• 6. KRUTUL D. 2002: Ćwiczenia z chemii drewna oraz wybranych zagadnień chemii organicznej. SGGW, Warszawa.
• 7. LEJA K., LEWANDOWICZ G., GRAJEK W. 2009: Produkcja bioetanolu z surowców celulozowych. Biotechnologia 4(87), 88–101.
• 8. McCallum C.S., Wang W., Doran W.J., Forsythe W.G., Garrett M.D., Hardacre C., Leahy J.J., Morgan K., Shin D., Sheldrake G.N., 2021: Life cycle thinking case study for catalytic wet air oxidation of lignin in bamboo biomass for vanillin production. Green Chemistry, DOI: 10.1039/D0GC03685D.
• 9. MISSET O.,1993: Stability of Industrial Enzymes, Studies in Organic Chemistry, 47, 111-113.
• 10. MUSSATTO S.I. FERNANDES M., MILAGRES A.M.F., ROBERTO I.C. 2008: Effect of hemicellulose and lignin on enzymatic hydrolysis of cellulose from brewer’s spent grain, Enzyme and Microbial Technology 43,124-129.
• 11. PAULOVÁ L., PATÁKOVÁ P., RYCHTERA M., MELZOCH K., 2013: Production of 2nd Generation of Liquid Biofuels. w Liquid, Gaseous and Solid Biofuels - Conversion Techniques pod red. Zhang Fang, 2.
• 12. Ragauskas A.J., Williams C.K., Davison B.H., Britovsek G., Cairney J., Eckert C.A., Frederick W.J. Jr., Hallett J.P., Leak D.J., Liotta C.L., Mielenz J.R., Murphy R., Templer R., Tschaplinski T., 2006: The Path Forward for Biofuels and Biomaterials. Science 27, 484-489.
• 13. ROBERTSON D.E., STEER B.A., 2004: Recent progress in biocatalyst discovery and optimization, Curr. Opin. Chem. Biol. 8, 141-149.
• 14. SO K. S., BROWN R. C. 1999: Economic analysis of selected lignocellulose-to-ethanol conversion, Technologies. Applied Biochemistry and Biotechnology, 77-79, 633, 640.
• 15. VERARDI A., DE BARI I., RICCA E., CALABRO V., 2012: Hydrolysis of lignocellulosic Biomass: Current Status of Processes and Technologies and Future Perspectives. W Bioethanol pod red. M. A. Pinheiro Lima, 95-122.
• 16. Tarczykowska A., Kochański B., Kałużny K., Zukow W., 2017: Enzymes- important players in green chemistry. Journal of Education, Health and Sport 7(9), 217-223.
• 17. WALKER L.P., WILSON D.B., 1991: Enzymatic hydrolysis of cellulose: An overiew. Bioresource Technology, 36, 1, 3-1484.
• 18. YOSHIDA M., LIU Y., UCHIDA S., KAWARADA K., UKAGAMI Y., ICHINOSE M., KANEKO S., FUKUDA K. 2008: Effects of Cellulose Crystallinity, Hemicellulose, and Ligninon the Enzymatic Hydrolysis of Miscanthussinensis to Monosaccharides. Biosci. Biotechnol. Biochem., 72 (3), 805–810.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).