Kløverpris, J., Wenzel, H., Banse, M., Milà I Canals, L., Reenberg, A.
"Conference and workshop on modelling global land use implications in the environmental assessment of biofuels"
International Journal of Life Cycle Assessment, 13 (3), pp. 178-183. (2008)

Resumo

Introdução, objetivos e escopo. De 4 a 5 de junho de 2007, realizou-se uma conferência internacional em Copenhague. Ocorreu um fórum interdisciplinar, em que economistas e geógrafos se reuniram com especialistas em LCA para discutir os desafios da modelagem das mudanças de uso final do solo causadas pelo aumento da demanda de biocombustíveis. Principais características. A principal característica da conferência foi o cruzamento de experiência das diferentes abordagens para a modelagem do uso do solo: o campo da LCA poderia se beneficiar especialmente com a modelagem econômica na identificação da produção marginal de culturas e a expansão resultante da área agrícola global. Além disso, o campo da geografia oferece informações sobre a complexidade por trás do novo cultivo do solo e exemplos práticos de onde isso ocorre em uma escala regional. Resultados. Os resultados apresentados na conferência mostraram que a magnitude e a localização das mudanças no uso do solo causadas pela demanda de biocombustíveis dependem de onde a demanda surge. Por exemplo, a mistura obrigatória na UE aumentará o uso do solo dentro e fora da Europa, especialmente na América do Sul. Um aprendizado importante para a sociedade de LCA foi que a resposta a uma mudança na demanda por uma determinada safra não é apresentada por um único fornecedor de cultura ou por um único país, mas sim por respostas de vários fornecedores de diversas culturas em vários países. Discussão. O potencial de intensificação da produção atual e futura de culturas e biomassa foi amplamente discutido. Em geral, concordou-se que algumas partes do terceiro mundo possuem grandes potenciais para a intensificação, e que esses potenciais não são realizados devido a uma série de barreiras que resultam nas chamadas lacunas de produção. Conclusões. A modelagem das implicações globais do uso do solo dos biocombustíveis requer uma abordagem interdisciplinar que integre idealmente os aspectos econômicos, geográficos, biofísicos, sociais e, possivelmente, outros aspectos na modelagem. Essa abordagem interdisciplinar é necessária, mas também é difícil devido às diferentes perspectivas e mentalidades nas diferentes disciplinas. Recomendações e perspectivas. O conceito de um composto de uso do solo marginal dependente da localização deve ser introduzido na LCA de biocombustíveis e deve-se reconhecer que a suposição típica de substituição linear da LCA não é necessariamente válida. Além disso, as restrições/acessibilidade dos fertilizantes devem ser incluídas na modelagem do uso do solo, e a relação entre demanda de culturas e intensificação deve ser mais explorada. Além disso, os impactos ambientais da intensificação do uso da terra devem ser incluídos na LCA, o poderoso conceito de curvas de uso do solo deve ser melhorado, assim como a modelagem de retornos decrescentes na produção de culturas. © 2008 Springer-Verlag.

 

Agbogbo, F.K., Coward-Kelly, G.
"Cellulosic ethanol production using the naturally occurring xylose-fermenting yeast, Pichia stipitis"
Biotechnology Letters, pp. 1-10. Article in Press. (2008)

Resumo

O aumento dos preços do petróleo e as preocupações ambientais aumentaram o interesse por energia renovável. O etanol celulósico promete fornecer um combustível renovável a partir de matérias-primas não alimentares. Um desafio técnico para produzir o etanol celulósico de maneira econômica é um organismo robusto para utilizar os diferentes açúcares presentes na biomassa celulósica. Ao contrário do amido, em que a glicose é o único açúcar presente, a biomassa celulósica possui outros açúcares, como xilose e arabinose, geralmente chamados de açúcares C5. Esta revisão examina o organismo de fermentação C5 natural mais promissor, a Pichia stipitis. Neste estudo, revisamos as propriedades que tornam a P. stipitis única em relação a outros organismos, seus resultados fisiológicos e de fermentação em substratos lignocelulósicos. A P. stipitis pode produzir 41 g de etanol/l com potencial para limpar algumas das toxinas mais concentradas. Esses resultados, juntamente com os requisitos nutricionais menos rigorosos, grande resistência à contaminação e suas paredes celulares espessas, fazem da P. stipitis um organismo viável para ser usado amplamente. No entanto, a P. stipitis tem uma taxa de consumo de açúcar mais lenta em comparação com a Saccharomyces cerevisiae e requer uma condição microaerofílica para a produção de etanol. Finalmente, foram discutidos estudos futuros para melhorar as capacidades de fermentação desta levedura. © 2008 Springer Science+Business Media B.V.

 

Cowan, D., Oxenbøll, K.M., Holm, H.C.
"Enzymatic bioprocessing of oils and fats"
INFORM - International News on Fats, Oils and Related Materials, 19 (4), pp. 210-212. (2008)

Resumo

A revolução industrial, que começou na Europa, há muito se espalhou para grande parte do resto do mundo e elevou o padrão de vida, trazendo prosperidade para milhões de pessoas. No entanto, essas mudanças não foram sem consequências, e uma importante consequência é a combinação da industrialização aumentada com as mudanças climáticas. Isso é reconhecido agora pela maioria dos pesquisadores da mudança climática e pela comunidade em geral.

 

Andersen, N., Johansen, K.S., Michelsen, M., Stenby, E.H., Krogh, K.B.R.M., Olsson, L.
"Hydrolysis of cellulose using mono-component enzymes shows synergy during hydrolysis of phosphoric acid swollen cellulose (PASC), but competition on Avicel"
Enzyme and Microbial Technology, 42 (4), pp. 362-370. (2008)

Resumo

Para estudar a sinergia entre os três grupos de enzimas celulolíticas, utilizaram-se 20 misturas de diferentes porcentagens molares de Humicola insolens Cel45A (EG V) e Cel6A (CBH II) e Penicillium brasilianum Cel3A (β-glucosidase) para hidrolisar Avicel e celulose inchada com ácido fosfórico (PASC, na sua sigla em inglês)/Avicel. Em contraste com os estudos anteriores, em que a β-glucosidase não foi adicionada ou foi adicionada em excesso, aqui focamos em binários de engenharia, bem como misturas de celulase ternária (inclusive uma gama de diferentes % molares de Cel3A) para a produção máxima de açúcar total. Foi determinado o padrão preciso de hidrólise com base na concentração de produtos de hidrólise solúvel (glicose a cellohexaose medida por cromatografia líquida de alta eficiência, HPLC, na sua sigla em inglês). A importância da seleção adequada do teste para a detecção de produtos de hidrólise foi exemplificada. Verificou-se que o grau de sinergia para a degradação da PASC era geralmente maior do que 1 (indicando cooperatividade entre as enzimas), aumentando à medida que a hidrólise prosseguia. O grau de sinergia de misturas binárias da exo/endoglucanase diminuiu à medida que aumentou a % molar de Cel45A. Em contraste com a hidrólise da PASC, os valores do grau de sinergia durante a degradação de Avicel foram inferiores a 1, indicando a inibição das enzimas envolvidas. Assim, nossos dados apontam para competição pelos mesmos locais de ligação entre endo- e exoglucanases e absorvência preferencial de exoglucanases em substratos cristalinos. © 2007 Elsevier Inc. Todos os direitos reservados.

 

Xu, F., Ding, H., Osborn, D., Tejirian, A., Brown, K., Albano, W., Sheehy, N., Langston, J.
"Partition of enzymes between the solvent and insoluble substrate during the hydrolysis of lignocellulose by cellulases"
Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 51 (1-2), pp. 42-48. (2008)

Resumo

O comportamento interfacial e interfásico da enzima desempenha um papel importante na biocatálise heteróloga, como a hidrólise enzimática da lignocelulose. A partição sólido-líquido das principais celulases de um sistema celulolítico de Trichoderma reesei altamente eficaz foi avaliada durante a celulólise enzimática de um substrato de palha de milho pré-tratado. Após a mistura com o substrato insolúvel, quase todas as enzimas (inclusive CBH-I, CBH-II, EG-I, EG-II e BG) foram adsorvidas, como mostrado pelo teste de proteína e atividade da fração da solução. Nenhuma dessorção significativa foi detectada durante e após a celulólise, indicando a capacidade das enzimas de funcionarem na superfície da lignocelulose. A adsorção foi atribuída à ligação específica e à ativação da celulose durante a celulólise e à ligação não específica à lignina, particularmente após a celulólise. A presença de vários estimuladores de celulólise representativos, substâncias capazes de aumentar a ação da celulase sobre o substrato lignocelulósico, levou a uma dessorção significativa das celulases adsorvidas. O efeito pode estar relacionado ao efeito estimulante dessas substâncias nas celulases. © 2007 Elsevier B. V. Todos os direitos reservados.

 

Erickson, B., Rath, A., Petioc, E., Carr, M.
"Media roundtable: DOE investment into small-scale biorefineries"
Industrial Biotechnology, 4 (1), pp. 24-29. (2008)

Hailing, P., Simms-Borre, P.
"Overview of lignocellulosic feedstock conversion into ethanol - Focus on sugarcane bagasse"
International Sugar Journal, 110 (1311), pp. 191-194. (2008)

Resumo

Embora a indústria de biocombustíveis à base de amido esteja em pleno andamento, ainda há um longo caminho a percorrer para tornar econômica a conversão da matéria-prima lignocelulósica (biomassa) em biocombustíveis. A colaboração extensiva entre os principais participantes industriais e a subsequente integração de tecnologias são fundamentais. Este artigo descreve as etapas gerais do processamento de matéria-prima lignocelulósica em etanol e examina mais de perto o bagaço de cana-de-açúcar como matéria-prima celulósica com potencial excepcional.

 

Petiot, E.
"On the road to cost-competitive cellulosic ethanol"
Chimica Oggi, 26 (1), pp. 20-22. (2008)

Resumo

A indústria de etanol combustível está fazendo um bom progresso na conversão de matéria-prima lignocelulósica (biomassa) em etanol de maneira econômica. No entanto, mesmo que o custo de processos e enzimas adequados tenha sido cortado, ainda há caminho a percorrer antes da indústria se desenvolver. Agora é a hora de as empresas dispersas se reunirem e unirem forças para a otimização de todo o processo. Sem colaboração eficiente e integração subsequente de tecnologias entre as empresas, não seremos capazes de cumprir o objetivo de criar etanol celulósico competitivo em termos de custos.

 

McFarland, K.C., Ding, H., Teter, S., Vlasenko, E., Xu, F., Cherry, J.
"Development of improved cellulase mixtures in a single production organism"
ACS Symposium Series, 972, pp. 19-31. (2007)

Resumo

A conversão econômica da biomassa lignocelulósica em açúcares, etanol ou outras matérias-primas químicas requer uma otimização da degradação enzimática das paredes celulares da planta para monossacarídeos. Palha de milho foi convertida em glicose por pré-tratamento de ácido diluído seguido da digestão enzimática com caldos contendo novas misturas de proteínas expressas em Trichoderma reesei. A otimização incluiu melhora do pré-tratamento, alteração do conjunto expresso de enzimas e aumento da produtividade do hospedeiro de expressão, o que resultou em redução significativa no custo das enzimas para a utilização da biomassa lignocelulósica para a produção de combustíveis e produtos químicos. © 2007 American Chemical Society.

 

Westermann, P., Jørgensen, B., Lange, L., Ahring, B.K., Christensen, C.H.
"Maximizing renewable hydrogen production from biomass in a bio/catalytic refinery"
International Journal of Hydrogen Energy, 32 (17), pp. 4135-4141. (2007)

Resumo

A produção biológica de hidrogênio a partir de biomassa por microrganismos fermentativos ou fotofermentativos já foi descrita em inúmeros artigos de pesquisa e em revisões. O principal desafio dessas técnicas é o baixo rendimento da produção fermentativa, além dos grandes volumes reativos necessários para a produção fotofermentativa. Devido a essas restrições, a produção biológica de hidrogênio a partir da biomassa até agora não foi considerada uma fonte significativa na maioria dos cenários de uma futura economia baseada em hidrogênio. Nesta revisão, resumimos brevemente o estado atual da produção de hidrogênio à base de biomassa e sugerimos uma combinação de uma biorrefinaria para a produção de múltiplos combustíveis (hidrogênio, etanol e metano) e tecnologias catalíticas químicas que podem levar a um rendimento de 10–12 mol de hidrogênio por mol de glicose derivada de produtos de resíduos biológicos. Além do alto rendimento de hidrogênio, a vantagem do conceito sugerido é a alta versatilidade em relação à entrada de diferentes tipos de resíduos biológicos, que são resíduos abundantes e baratos oriundos da produção agrícola. Além disso, o conceito deixa a oportunidade de otimizar os processos microbiológicos e catalíticos para atender às necessidades específicas de flexibilidade de combustível. © 2007 International Association for Hydrogen Energy.

 

Rosgaard, L., Pedersen, S., Langston, J., Akerhielm, D., Cherry, J.R., Meyer, A.S.
"Evaluation of minimal Trichoderma reesei cellulase mixtures on differently pretreated Barley straw substrates"
Biotechnology Progress, 23 (6), pp. 1270-1276. (2007)

Resumo

O produto de celulase comercial, Celluclast 1.5, derivado de Trichoderma reesei (Novozymes A/S, Bagsværd, Dinamarca), é amplamente utilizado para hidrólise de matérias-primas de biomassa lignocelulósica. Essa preparação enzimática contém um amplo espectro de atividades enzimáticas celulolíticas, mais notavelmente celobiohidrolases (CBHs) e endo-1,4-β-glucanases (EGs). Uma vez que a cepa original de T. reesei foi isolada de lonas em decomposição, as atividades de CBH e EG de T. reesei podem estar presentes em taxas insuficientes para hidrólise de substratos lignocelulósicos pré-tratados. Utilizamos combinações estatisticamente projetadas das quatro atividades principais de Celluclast 1.5, CBHI, CBHII, EGI e EGII, para identificar a combinação ideal de liberação de glicose dessas quatro enzimas para degradar substratos de palha de cevada submetidos a três pré-tratamentos diferentes. Os dados demonstraram que a atividade de EGII não é necessária para a hidrólise de lignocelulose eficiente quando a adição dessa atividade ocorre às custas das três atividades restantes. As razões suficientes das três enzimas restantes foram semelhantes para as duas amostras de cevada pré-tratadas que foram submetidas a diferentes pré-tratamentos com água quente, mas os níveis relativos de atividades de EGI e CBHII exigidos na mistura de enzimas para hidrólise ideal do substrato de palha de cevada expandida por vapor e impregnada com ácido foram um pouco diferentes do exigido para os outros dois substratos. As razões suficientes das atividades celulolíticas em todos os casos diferiram das celulases segregadas por T. reesei. Portanto, os dados indicam a viabilidade de desenvolver misturas enzimáticas mínimas para biomassa lignocelulósica pré-tratada por combinação cuidadosa de enzimas monocomponentes. Essa estratégia pode promover uma hidrólise enzimática mais eficiente da (ligno)celulose e uma utilização mais racional das enzimas. © 2007 American Chemical Society and American Institute of Chemical Engineers.

 

Agbogbo, F.K., Wenger, K.S.
"Production of ethanol from corn stover hemicellulose hydrolyzate using Pichia stipitis"
Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 34 (11), pp. 723-727. (2007)

Resumo

O hidrolisado líquido de hemicelulose a partir de palha de milho pré-tratada com ácido diluído foi fermentado para etanol usando Pichia stipitis CBS 6054. A taxa de fermentação aumentou com aeração, mas o pH também aumentou devido ao consumo de ácido acético pela Pichia stipitis. O hidrolisado de hemicelulose que contém 34 g/L de xilose, 8 g/L de glicose, 8 g/L de ácido acético, 0,73 g/L de furfural e 1 g/L de hidroximetil furfural foi fermentado a 15 g/L de etanol em 72 h. O rendimento em todos os hidrolisados de hemicelulose foi de 0,37–0,44 g de etanol/g (glicose + xilose). O hidrolisado de hemicelulose não purificado a partir de palha de milho pré-tratada com ácido diluído foi fermentado para etanol com altos rendimentos, e isso tem potencial para melhorar a economia do processo de transformação de biomassa em etanol. © 2007 Society for Industrial Microbiology.

 

Rosgaard, L., Andric, P., Dam-Johansen, K., Pedersen, S., Meyer, A.S.
"Effects of substrate loading on enzymatic hydrolysis and viscosity of pretreated barley straw"
Applied Biochemistry and Biotechnology, 143 (1), pp. 27-40. (2007)

Resumo

Neste estudo, avaliou-se a aplicabilidade de uma estratégia de "lote alimentado", isto é, o carregamento sequencial de substrato ou substrato mais enzimas durante a hidrólise enzimática para a hidrólise da palha de cevada pré-tratada a vapor. Os objetivos específicos foram alcançar hidrólise de altos níveis de substrato, baixa viscosidade durante a hidrólise e altas concentrações de glicose. Para a hidrólise enzimática, foi utilizado um sistema enzimático que compreende Celluclast e Novozyme 188, um produto comercial de celulase derivado de Trichoderma reesei e uma β-glucosidase derivada de Aspergillus niger, respectivamente. A concentração final mais alta de glicose, 78 g/l, após 72 h de reação, foi obtida com um carregamento inicial completo de substrato de 15% de matéria seca peso/peso (MS p/p). Por outro lado, os rendimentos de glicose, em gramas por grama de MS, foram mais altos em concentrações mais baixas de substrato, sendo o rendimento de glicose mais alto de 0,53 g/g de MS para a reação com um carregamento de substrato de 5% p/p de MS após 72 h. As reações submetidas ao carregamento gradual de substrato ou substrato mais enzimas para aumentar os níveis de substrato de 5 a 15% p/p de MS proporcionaram consistentemente concentrações mais baixas de glicose após 72 h de reação; no entanto, as taxas iniciais de conversão variaram nas diferentes reações. A degradação rápida da celulose foi acompanhada por rápidas reduções de viscosidade antes da adição de substrato extra, mas quando foram adicionados substrato ou substrato mais enzimas, as viscosidades dos lodos aumentaram e as eficiências hidrolíticas diminuíram temporariamente. © Humana Press Inc. 2007.

 

Sørensen, H.R., Pedersen, S., Meyer, A.S.
"Characterization of solubilized arabinoxylo-oligosaccharides by MALDI-TOF MS analysis to unravel and direct enzyme catalyzed hydrolysis of insoluble wheat arabinoxylan"
Enzyme and Microbial Technology, 41 (1-2), pp. 103-110. (2007)

Resumo

A hidrólise do arabinoxilano é um pré-requisito importante para a valorização dos materiais de endosperma de trigo, mas a fração de arabinoxilano insolúvel em água das paredes das células de endosperma de trigo mostrou-se difícil de hidrolisar enzimaticamente. Neste estudo, a hidrólise enzimática de arabinoxilano de trigo purificado e insolúvel em água foi examinada e melhorada combinando-se análise de substrato detalhada com análises de monossacarídeos e oligossacarídeos do produto após tratamentos com misturas enzimáticas racionalmente compostas. O tratamento de arabinoxilano de trigo purificado e insolúvel em água (concentração de substrato 1,0%, p/p) durante 48 h a pH 5, 50 °C com uma combinação de β-xilosidase de Trichoderma reesei e uma preparação de enzimas fúngicas hemicelulolíticas de Humicola insolens, Ultraflo L, liberou 1,6 mg de ácido ferúlico, 24 mg de ácido acético, 51 mg de arabinose, 167 mg de xilose e, além disso, solubilizou 244 mg de oligossacarídeos por grama de matéria seca do substrato. Esse rendimento era equivalente à solubilização de 45% em peso do arabinoxilano de trigo insolúvel. A análise dos oligômeros solubilizados por análise de espectrometria de massa por ionização e dessorção a laser assistida por matriz: tempo de voo (MALDI-TOF MS) revelou presença de diferentes oligômeros de pentose feruloilados e acetilados. Portanto, os dados significaram a presença de grupos acetil em arabinoxilano de trigo. A adição de acetil-xilano esterase de Aspergillus aculeatus sobre Ultraflo L e a adição de β-xilosidase, no entanto, não facilitaram a degradação adicional do arabinoxilano de trigo insolúvel, enquanto que a adição de feruloil esterase obtida de Aspergillus niger sobre β-xilosidase e mistura de Ultraflo L solubilizou uma matéria seca adicional de 1,9% (p/p) a partir do substrato e alterou significativamente o perfil MALDI-TOF MS dos oligômeros solubilizados que se tornaram significativamente menos ferulolizados após esse tratamento enzimático. © 2006 Elsevier Inc. Todos os direitos reservados.

 

Merino, S.T., Cherry, J.
"Progress and challenges in enzyme development for biomass utilization"
Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, 108, pp. 95-120. (2007)

Resumo

As enzimas desempenham um papel crítico na conversão de resíduos lignocelulósicos em combustíveis e produtos químicos, mas o alto custo dessas enzimas apresenta uma barreira significativa à comercialização. Nos termos mais simples, o custo é uma função da grande quantidade de proteínas enzimáticas necessárias para decompor açúcares poliméricos em celulose e hemicelulose em monômeros fermentáveis. Nos últimos 6 anos, esforços significativos foram dedicados para reduzir o custo concentrando-se na melhoria da eficiência das enzimas conhecidas, na identificação de novas enzimas mais ativas, criando misturas enzimáticas otimizadas para substratos pré-tratados selecionados e para a minimização dos custos de produção de enzimas. Aqui descrevemos os avanços na tecnologia enzimática para uso na produção de biocombustíveis e os desafios que permanecem. © 2007 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

 

Dietrich, A., Nielsen, M.
"Bioethanol as renewable, economical alternative [Bioethanol als Erneuerbare, Wirtschaftliche Alternative]"
Nachrichten aus der Chemie, 55 (4), pp. 385-389. (2007)

Falholt, P.
"Novozymes' economic cellulosic ethanol strategy"
Industrial Bioprocessing, 29 (4), pp. 6-7. (2007)

Resumo

No 4º Congresso Mundial Anual de Biotecnologia Industrial e Bioprocessamento, em Orlando, Flórida, Per Faholt da Novozymes propôs uma estratégia de cinco passos para alcançar o etanol celulósico economicamente viável. Os passos descritos são os seguintes: 1) financiamento contínuo de pesquisa e desenvolvimento (P&D), especificamente nas áreas de conversão de biomassa e desenvolvimento de tecnologia de processos comerciais; 2) estabelecimento de centros de desenvolvimento de configuração flexíveis, distribuídos geograficamente para abordar múltiplos tipos de matéria-prima de biomassa e integrar processos de pré-tratamento, hidrólise e fermentação; 3) avanço científico para aumentar a eficiência de custos, melhorando as práticas agrícolas subjacentes para a coleta e colheita de biomassa e métodos de pré-tratamento; 4) avanço científico em biotecnologia; e 5) apoio bipartidário contínuo de uma infraestrutura nacional para apoiar a implementação prática com financiamento, incentivos e créditos fiscais.

Sørensen, H.R., Pedersen, S., Meyer, A.S.
"Synergistic enzyme mechanisms and effects of sequential enzyme additions on degradation of water insoluble wheat arabinoxylan"
Enzyme and Microbial Technology, 40 (4), pp. 908-918. (2007)


Resumo

A geração de um hidrolisado fermentável de arabinoxilano é um primeiro pré-requisito na utilização de hemicelulose de trigo na indústria de biocombustíveis. Este estudo examinou a eficácia de quatro preparações de enzimas microbianas hemicelulolíticas e uma preparação de xilanase para catalisar a degradação de arabinoxilano de trigo purificado solúvel em água purificada e insolúvel em água, com particular ênfase na degradação catalítica de arabinoxilano insolúvel em água. Os efeitos dos tratamentos enzimáticos individuais foram comparados avaliando os rendimentos de arabinose, xilose e xilobiose obtidas em diferentes condições de reação de pH e temperatura em delineamento de superfície de resposta. Em geral, os rendimentos de monossacarídeos obtidos foram menores no trigo arabinoxilano insolúvel em água do que no arabinoxilano solúvel em água. Em ambos os substratos, a preparação do Ultraflo L de Humicola insolens foi melhor em catalisar a liberação de arabinose e xilobiose, enquanto que a preparação Celluclast 1,5 L de Trichoderma reesei foi superior a todas as outras preparações enzimáticas para catalisar a liberação de xilose. Os tratamentos com combinações 50:50 das preparações enzimáticas apenas resultaram em uma liberação de xilose sinérgica pronunciada com uma mistura de Ultraflo L:Celluclast 1,5 L. O exame do progresso da degradação do substrato indicou que o sinergismo no arabinoxilano insolúvel se assemelhava ao que foi anteriormente observado no arabinoxilano solúvel, ou seja, que o efeito foi resultado da interação positiva na liberação de arabinose e despolimerização de xilano entre a atividade de α-l-arabinofuranosidase (EC 3.2.1.55) e endo-1,4-β-xilanase (EC 3.2.1.8) presente no Ultraflo L e entre a atividade da β-xilosidase (EC 3.2.1.37) presente no Celluclast 1.5 L. Os resultados dos tratamentos com combinações de Ultraflo L e β-xilosidase de T. reesei purificada, com adição simultânea e sequencial, e com e sem ajustes de pH contemporâneos para otimizar atividades enzimáticas individuais, corroborou fortemente essa conclusão. © 2006 Elsevier Inc. Todos os direitos reservados.

 

Sørensen, H.R., Pedersen, S., Jørgensen, C.T., Meyer, A.S.
"Enzymatic hydrolysis of wheat arabinoxylan by a recombinant "minimal" enzyme cocktail containing β-xylosidase and novel endo-1,4-β-xylanase and α-L-arabinofuranosidase activities"
Biotechnology Progress, 23 (1), pp. 100-107. (2007)

Resumo

Este estudo descreve a identificação das principais atividades enzimáticas requeridas em um coquetel de enzima "mínimo" capaz de catalisar a hidrólise do arabinoxilano de trigo solúvel em água e insolúvel em água e da vinhaça integral, um efluente de fermentação resultante da fabricação industrial de etanol a partir do trigo. As atividades ideais de ativação da libertação de arabinose e de remoção de xilano foram identificadas a partir de dados obtidos quando as enzimas recombinantes selecionadas foram sistematicamente suplementadas aos diferentes substratos de arabinoxilano em misturas; esse exame revelou três novas atividades de α-L-arabinofuranosidase: (i) uma enzima GH51 de Meripilus giganteus e (ii) uma enzima GH51 de Humicola insolens, ambas capazes de catalisar a liberação de arabinose a partir de xilose substituída individualmente; e (iii) uma enzima GH43 de H. insolens capaz de catalisar a libertação de arabinose a partir de xilose duplamente substituída. Tratamento de arabinoxilano de trigo solúvel em água e insolúvel em água com um coquetel de enzimas contendo uma mistura de 20%:20%:20%:40% e uma mistura de 25%:25%:25%:25%, respectivamente, GH43 α-L-arabinofuranosidase de H. insolens (Abf II), GH51 α-L-arabinofuranosidase de M. giganteus (Abf III), GH10 endo-1,4-β-xilanase de H. insolens (Xyl III) e GH3 β-xilosidase de Trichoderma reesei (β-xil) liberou 322 mg de arabinose e 512 mg de xilose por grama de matéria seca de arabinoxilano de trigo solúvel em água e 150 mg de arabinose e 266 mg de xilose por grama de matéria seca de arabinoxilano de trigo insolúvel em água após 24 horas a pH 5, 50 °C. Uma mistura de 10%:40%:50% de Abf II, Abf III e β-xil liberaram 56 mg de arabinose e 91 mg de xilose por grama de matéria seca de vinhaça após 24 horas a pH 5, 50 °C. As doses ideais dos coquetéis enzimáticos "mínimos" foram determinadas como sendo 0,4, 0,3 e 0,2 g de proteína enzimática por quilo de matéria seca do substrato para o arabinoxilano de trigo solúvel em água, o arabinoxilano de trigo insolúvel em água e a vinhaça, respectivamente. Esses níveis de dosagem de proteína enzimática foram ~14, ~18 e ~27 vezes menores do que as dosagens utilizadas anteriormente, quando os mesmos substratos de arabinoxilano de trigo foram hidrolisados com uma combinação de Ultraflo L e Celluclast 1,5 L, duas preparações enzimáticas comercializadas produzidas por H. insolens e T. reesei. © 2007 American Chemical Society and American Institute of Chemical Engineers.

 

Agbogbo, F.K., Wenger, K.S.
"Effect of pretreatment chemicals on xylose fermentation by Pichia stipitis"
Biotechnology Letters, 28 (24), pp. 2065-2069. (2006)

Resumo

O pré-tratamento de biomassa com H2SO4 diluído resulta em ácido residual que é neutralizado com alcalinos, como Ca(OH)2, NaOH e NH4OH. O sal produzido após a neutralização tem um efeito sobre a fermentação da Pichia stipitis. O meio sintético da xilose (60 g de açúcar total/l) foi fermentado para etanol na presença e ausência dos sais usando P. stipitis CBS 6054. O CaSO4 aumentou o crescimento e a produção de xilitol, mas produziu a menor concentração de etanol e rendimento após 140 h. O Na2SO4 inibiu a produção de xilitol, aumentou ligeiramente o crescimento até o final da fermentação, mas não teve efeito significativo sobre o consumo de xilose e a concentração de etanol. O (NH4)2SO4 inibiu o crescimento, não teve efeito sobre a produção de xilitol e aumentou o consumo de xilose e a produção de etanol. © 2006 Springer Science+Business Media B.V.

 

Agbogbo, F.K., Coward-Kelly, G., Torry-Smith, M., Wenger, K.S.
"Fermentation of glucose/xylose mixtures using Pichia stipitis"
Process Biochemistry, 41 (11), pp. 2333-2336. (2006)

Resumo

Fermentaram-se diferentes misturas de glicose/xilose sintéticas (total de açúcar: 60 g/l) para criar etanol usando P. stipitis CBS 6054. A glicose foi o substrato preferencial nas misturas de glicose/xilose. As frações de alto teor de glicose tiveram maior taxa de produção de biomassa celular e, portanto, maior taxa de consumo de substrato e de produção de etanol que as frações de alto teor de xilose. Porém as frações de alto teor de xilose tiveram ganhos de etanol ligeiramente mais altos em comparação às frações de alto teor de glicose porque o substrato foi canalizado para a produção de etanol, e não de biomassa celular. A concentração máxima de etanol foi de 22,7 e 24,3 g/l em meios de 60 g/l de glicose e xilose, respectivamente. Quando se usou a mesma concentração celular inicial de 2 g/l, a fermentação concluiu-se após 96 h (100% glicose, 60 g/l) e após 120 h (100% xilose, 60 g/l). © 2006 Elsevier Ltd. Todos os direitos reservados.

 

Lau, H.
"Novozymes works with China on biofuel research"
Industrial Bioprocessing, 28 (8), pp. 9-10. (2006)

Resumo

A Novozymes A/S e a China Resources Alcohol Corporation (CRAC) iniciarão uma cooperação de três anos para pesquisas sobre processos de produção de etanol com base celulósica. O programa incluirá a criação de uma usina-piloto para etanol à base de celulose em uma instalação existente de etanol da CRAC em Zhaodong, na província de Heilongjiang. A Novozymes também está desenvolvendo enzimas para o processo.

 

Olsson, L., Soerensen, H.R., Dam, B.P., Christensen, H., Krogh, K.M., Meyer, A.S.
"Separate and simultaneous enzymatic hydrolysis and fermentation of wheat hemicellulose with recombinant xylose utilizing Saccharomyces cerevisiae"
Applied Biochemistry and Biotechnology, 129 (1-3), pp. 117-129. (2006)

Resumo

As fermentações com três cepas recombinantes de Saccharomyces cerevisiae (F12, CR4 e CB4) que utilizam xilose foram realizadas usando dois substratos diferentes de hemicelulose de trigo, fibras não fermentadas sem amido e um resíduo industrial de fermentação de etanol, vinhaça. Com CR4 e F12, as concentrações máximas de etanol obtidas foram 4,3 e 4 g/L, respectivamente, mas F12 converteu xilose 15% mais rápido do que CR4 durante as primeiras 24 horas. A comparação de hidrólise e fermentação separada (SHF, na sua sigla em inglês) e sacarificação e fermentação simultâneas (SSF, na sua sigla em inglês) com F12 mostrou que as maiores concentrações de etanol foram obtidas com SSF. Em geral, a produtividade volumétrica do etanol foi inicialmente mais alta na SHF, mas a produtividade volumétrica global do etanol acabou sendo máxima na SSF, a 0,013 e 0,010 g/Lh, com fibras sem amido e vinhaça, respectivamente. Copyright © 2006 by Humana Press Inc. Todos os direitos reservados.

 

Cherry, J.R., Gray, K.
"Introduction to session 1B"
Applied Biochemistry and Biotechnology, 129 (1-3), p. 179. (2006)

Greenwood, J., Nedwin, G., Mayer, R.
"Industry applauds Bush's call for more biofuels"
Industrial Bioprocessing, 28 (3), pp. 4-5. (2006)

Resumo

Em seu discurso, o presidente George W. Bush falou sobre a fabricação de etanol como combustível para motores a partir de aparas de madeira, grama picada e outras biomassas como uma das maneiras de acabar com a dependência dos Estados Unidos do petróleo importado. O governo continua a dar um forte apoio à melhoria da tecnologia para a produção de açúcares fermentáveis provenientes da biomassa lignocelulósica e de outras tecnologias para aproximar os combustíveis renováveis do mercado. A empresas envolvidas nessa área acreditam que o governo federal dos EUA deve continuar a financiar iniciativas para avançar os sucessos técnicos recentes na conversão de biomassa e garantir que eles sejam utilizados em fábricas de grande porte.

 

Sørensen, H.R., Pedersen, S., Meyer, A.S.
"Optimization of reaction conditions for enzymatic viscosity reduction and hydrolysis of wheat arabinoxylan in an industrial ethanol fermentation residue"
Biotechnology Progress, 22 (2), pp. 505-513. (2006)

Resumo

Este estudo examinou a redução da viscosidade catalisada por enzimas e avaliou os efeitos da concentração de matéria seca do substrato na degradação enzimática de arabinoxilano em um resíduo de fermentação, "vinhaça", resultante da fabricação industrial de etanol à base de trigo. A catálise enzimática foi realizada com uma mistura 50:50 de uma preparação enzimática de Humicola insolens, Ultraflo L e uma preparação de enzimas celulolíticas de Trichoderma reesei, Celluclast 1,5 L. Essa mistura de enzimas foi previamente mostrada para exibir uma ação sinérgica sobre a degradação de arabinoxilano. A viscosidade da vinhaça diminuiu com o aumento da dosagem enzimática e o tempo de tratamento a pH 5, 50 °C, 5% em peso de matéria seca de vinhaça. Após 24 horas de tratamento enzimático, foram alcançados 76–84%, 75–80% e 43–47%, respectivamente, das liberações teoricamente máximas de arabinose, xilose e glicose, indicando que a diminuição da viscosidade foi resultado de hidrólise catalisada por enzimas de arabinoxilano, β-glucano e celulose. Nos experimentos com superfície de resposta delineada, as condições ideais de reação enzimática em relação ao pH e à temperatura da vinhaça, o sobrenadante da vinhaça (principalmente material solúvel) e o sedimento da vinhaça (principalmente substâncias insolúveis) variaram de pH 5,2–6,4 e 41–49 °C para a liberação de arabinose e de pH 4,9–5,3 e 42–46 °C para liberação de xilose. Embora apenas tenha sido obtida uma hidrólise limitada do arabinoxilano na fração de sedimento da vinhaça, os resultados indicaram que as mesmas atividades enzimáticas atuavam sobre o arabinoxilano nas diferentes frações da vinhaça independentemente do estado de solubilidade do material do substrato. Os níveis de arabinose e xilose liberados aumentaram com a concentração aumentada de matéria seca durante a hidrólise enzimática na vinhaça e no sobrenadante da vinhaça, mas, ao mesmo tempo, o aumento das concentrações de matéria seca do substrato resultou em decréscimos lineares correspondentes na eficiência hidrolítica, conforme avaliado a partir de níveis de liberação de monossacarídeos por unidade de peso de matéria seca. O estudo documenta assim que a hidrólise enzimática de arabinoxilano da vinhaça diminui significativamente a viscosidade da vinhaça e que uma redução da matéria seca deve ser encontrado se a eficiência enzimática deve ser equilibrada com os rendimentos de monossacarídeos. © 2006 American Chemical Society and American Institute of Chemical Engineers.

 

Rosgaard, L., Pedersen, S., Cherry, J.R., Harris, P., Meyer, A.S.
"Efficiency of new fungal cellulase systems in boosting enzymatic degradation of barley straw lignocellulose"
Biotechnology Progress, 22 (2), pp. 493-498. (2006)

Resumo

This study examined the cellulytic effects on steam-pretreated barley straw of cellulose-degrading enzyme systems from the five thermophilic fungi Chaetomium thermophilum, Thielavia terrestris, Thermoascus aurantiacus, Corynascus thermophilus, and Myceliophthora thermophila and from the mesophile Penicillum funiculosum. A liberação de glicose catalítica foi comparada após tratamentos com cada um dos sistemas enzimáticos brutos quando adicionada a uma mistura de referência de um produto de celulase comercial, Celluclast, derivado de Trichoderma reesei e uma β-glucosidase, Novozym 188, derivada de Aspergillus niger. Os tratamentos enzimáticos foram avaliados em um modelo de projeto experimental que compreende combinações de reação de pH (3,5–6,5) e temperatura (35–65 °C). A adição ao Celluclast + Novozym 188 de baixas dosagens dos sistemas enzimáticos brutos, correspondente a 10% em peso da carga total de proteína enzimática, aumentou significativamente os rendimentos de glicose catalítica em comparação com os rendimentos obtidas com a mistura de referência Celluclast + Novozyme 188. Uma comparação dos rendimentos de glicose obtidos com palha de cevada pré-tratada com vapor e celulose microcristalina, Avicel, indicou que as melhorias do rendimento foram principalmente devidas à presença de atividade/atividades endoglucanase altamente ativas nas preparações enzimáticas experimentais. Os dados demonstraram a viabilidade de impulsionar o sistema enzimático de celulase de T. reesei amplamente estudado com atividade enzimática adicional para conseguir uma degradação mais rápida da lignocelulose. Concluímos que essa estratégia de suplementação parece viável como um primeiro passo na identificação de fontes de enzimas fúngicas verdadeiramente promissoras para o desenvolvimento rápido de preparações enzimáticas melhoradas, comercialmente viáveis para a degradação da lignocelulose. © 2006 American Chemical Society and American Institute of Chemical Engineers.

 

Teter, S.A., Cherry, J.R.
"Improving cellulose hydrolysis with new cellulase compositions"
AIChE Annual Meeting Conference Proceedings, 2005, 7 p. (2005)

Resumo

A celulose é a molécula orgânica mais abundante da terra e uma matéria-prima renovável e aparentemente inesgotável para a produção de combustíveis e produtos químicos. Bactérias e fungos evoluíram sistemas enzimáticos complexos que possibilitaram o seu crescimento em materiais vegetais ricos em celulose, mas esses organismos geralmente requerem semanas, meses ou mesmo anos para decompor um tronco caído ou um talo de milho. Para a produção química ou de combustível a partir desses mesmos materiais, a indústria necessita de sistemas químicos ou enzimáticos acessíveis que podem fazer o trabalho em horas ou em dias. A Novozymes realizou um projeto de 4 anos focado em melhorar o desempenho e reduzir o custo das celulases fúngicas para a conversão de palha de milho pré-tratada diluída em açúcares fermentáveis. Vários genes foram transferidos de outros organismos para T. reesei, criando um fungo produtor de supercelulase capaz de atender às necessidades industriais. Este é um resumo de um artigo apresentado na Reunião Anual do AIChE e Exposição de Outono (Cincinnati, OH 30/10/2005–4/11/2005).

 

Teter, S.A., Cherry, J.R.
"Improving cellulose hydrolysis with new cellulase compositions"
AIChE Annual Meeting, Conference Proceedings, pp. 12027-12033. (2005)

Resumo

A celulose é a molécula orgânica mais abundante da terra e uma matéria-prima renovável e aparentemente inesgotável para a produção de combustíveis e produtos químicos. Desenvolvida como um polímero estrutural, a celulose é notavelmente recalcitrante à degradação em sua forma monomérica, a glicose. Bactérias e fungos evoluíram sistemas enzimáticos complexos que possibilitaram o seu crescimento em materiais vegetais ricos em celulose, mas esses organismos geralmente requerem semanas, meses ou mesmo anos para decompor um tronco caído ou um talo de milho. Para a produção química ou de combustível a partir desses mesmos materiais, a indústria necessita de sistemas químicos ou enzimáticos acessíveis que podem fazer o trabalho em horas ou em dias. Sob um subcontrato de pesquisa do National Renewable Energy Lab (NREL), com recursos do Departamento de Energia dos EUA, a Novozymes realizou um projeto de quatro anos focado em melhorar o desempenho e reduzir o custo das celulases fúngicas para a conversão de palha de milho pré-tratada com ácido diluído em açúcares fermentáveis. Um aspecto desse projeto foi a identificação de novas proteínas que, quando adicionadas às celulases produzidas por um fungo de podridão mole amplamente utilizado (Trichoderma reesei), aumentam o desempenho específico da mistura enzimática. Aplicando ferramentas de última geração da biotecnologia para identificar, clonar e expressar essas proteínas impulsionadoras, transferimos com sucesso uma série de genes de outros organismos para T. reesei, criando um fungo produtor de supercelulase capaz de atender às necessidades industriais.

 

Ding, H., Xu, F., McFarland, K.C., Cherry, J.
"Enhanced enzymatic biomass conversion to fermentable sugars and fuel ethanol"
ACS National Meeting Book of Abstracts, 230, 1 p. (2005)

Resumo

Expandir o uso de biomassa renovável como matéria-prima industrial é de importância estratégica para reduzir a poluição, desenvolver uma indústria sustentável e converter resíduos agrícolas em produtos de valor agregado. Como participante primário nos esforços conjuntos de governo e indústria, foram estudadas formas de melhorar significativamente a conversão enzimática de palha de milho pré-tratada em glicose e, posteriormente, etanol. Usando o Trichoderma reesei como ponto de partida, examinou-se a interação entre enzimas celulolíticas e lignocelulose. Ao usar uma abordagem multifacetada, a conversão enzimática de palha de milho foi significativamente melhorada e reduziu o custo das celulases para a utilização da biomassa em > 30 vezes. Este é um resumo de um artigo apresentado no 230º Encontro Nacional da Associação Química dos Estados Unidos (Washington, DC 28/8/2005–1º/9/2005).

 

Devantier, R., Pedersen, S., Olsson, L.
"Characterization of very high gravity ethanol fermentation of corn mash. Effect of glucoamylase dosage, pre-saccharification and yeast strain"
Applied Microbiology and Biotechnology, 68 (5), pp. 622-629. (2005)

Resumo

O etanol foi produzido a partir de massas gravitacionais muito altas de milho moído seco (35% p/p de matéria seca total) sob condições simultâneas de sacarificação e fermentação. Foram determinados os efeitos da dosagem de glucoamilase, a pré-sacarificação e cepa de Saccharomyces cerevisiae nas características de crescimento, como o rendimento de etanol e a produtividade volumétrica e específica. Foi demonstrado que doses mais elevadas de glucoamilase e/ou pré-sacarificação aceleraram o processo simultâneo de sacarificação e fermentação e aumentaram a concentração final de etanol de 106 a 126 g/kg, embora a taxa de crescimento específico máximo tenha diminuído. A produção de etanol não foi apenas relacionada ao crescimento, já que mais da metade dos sacarídeos totais foi consumida e mais da metade do etanol foi produzida durante a fase estacionária. Além disso, uma alta tolerância ao estresse da cepa de levedura aplicada foi crucial para o desfecho do processo de fermentação, tanto em relação aos sacarídeos residuais quanto à concentração final de etanol. A formação aumentada de massa celular quando uma cepa bem adequada foi aplicada aumentou a concentração final de etanol, uma vez que obteve-se uma fermentação mais completa. © Springer-Verlag 2005.

 

O'Connor, L., Nedwin, G.
"Frost & Sullivan technology award to Novozymes"
Industrial Bioprocessing, 27 (9), p. 10. (2005)

Resumo

A Novozymes recebeu o Prêmio de Liderança Tecnológica do Ano de 2005 da Frost & Sullivan no campo das tecnologias de combustível para sua pesquisa pioneira para reduzir o custo da enzima para o etanol combustível baseado em biomassa. O setor de P&D da empresa reduziu o custo da enzima para biomassa celulósica hidrolisante a partir de palha de milho em açúcares fermentáveis.

 

Devantier, R., Scheithauer, B., Villas-Bôas, S.G., Pedersen, S., Olsson, L.
"Metabolite profiling for analysis of yeast stress response during very high gravity ethanol fermentations"
Biotechnology and Bioengineering, 90 (6), pp. 703-714. (2005)

Resumo

Uma cepa de laboratório e uma cepa industrial de Saccharomyces cerevisiae foram cultivadas em alta concentração de substrato, denominada fermentação de muito alta gravidade (VHG, na sua sigla em inglês). A sacarificação e fermentação simultânea (SSF) foi aplicada em processo em lote utilizando 280 g/L de maltodextrina como fonte de carbono. Foi demonstrado que as respostas conhecidas de estresse osmóticos, como taxa de crescimento reduzida, menor viabilidade, maior consumo de energia e acumulação de trealose intracelular, ocorrem em VHG SSF para ambas as cepas quando comparadas com o meio laboratorial padrão (20 g/L de glicose). A cepa de laboratório foi a mais afetada. O perfil de metabólito do GC-MS foi aplicado para avaliar a influência da resposta ao estresse de levedura no metabolismo celular. Verificou-se que os perfis de metabolitos provenientes de diferentes cepas e/ou condições de fermentação eram únicos e poderiam ser distinguidos com a ajuda de análise multivariada de dados. Várias diferenças nas respostas metabólicas a condições de estresse foram reveladas, particularmente o aumento do consumo de energia de células estressadas também se refletiu no aumento das concentrações intracelulares de piruvato e metabolitos relacionados. © 2005 Wiley Periodicals, Inc.

 

Falhout, P., Nedwin, G.
"Novozymes looks at next steps for biomass ethanol"
Industrial Bioprocessing, 27 (5), pp. 1-2. (2005)

Resumo

Em 2001, a Novozymes A/S e o National Renewable Energy Laboratory (NREL) começaram a trabalhar em conjunto para reduzir o custo das enzimas para a produção de etanol em 30 vezes em ensaios laboratoriais. A Novozymes cortou o custo das enzimas para a conversão de palha de milho em etanol para entre US$ 0,10 e US$ 0,18 por galão. A redução de 30 vezes foi alcançada através de uma combinação de enzimas e tecnologia de pré-tratamento melhorada desenvolvida pela NREL.

 

Sørensen, H.R., Pedersen, S., Viksø-Nielsen, A., Meyer, A.S.
"Efficiencies of designed enzyme combinations in releasing arabinose and xylose from wheat arabinoxylan in an industrial ethanol fermentation residue"
Enzyme and Microbial Technology, 36 (5-6), pp. 773-784. (2005)

Resumo

A geração de um hidrolisado fermentável arabinoxilano é um pré-requisito importante para a utilização de hemicelulose de trigo na produção de etanol ou outros produtos de valor agregado. Este estudo examinou as eficiências individuais e combinadas de quatro preparações enzimáticas comerciais, multicomponentes: Celluclast 1,5 L (de Trichoderma reesei), Finizym (de Aspergillus niger), Ultraflo L (de Humicola insolens) e Viscozyme L (de Aspergillus aculeatus) em catalisar a liberação de arabinose e xilose a partir de arabinoxilano de trigo solúvel em água em um resíduo de fermentação industrial (ainda fundo) em experimentos em escala de laboratório. Foram avaliadas diferentes condições de reação, isto é, dosagem enzimática, tempo de reação, pH e temperatura, em delineamentos de superfície de resposta e de mistura ternária. O tratamento com Ultraflo L proporcionou liberação ótima de arabinose: tratamento (6 h, 60 °C, pH 6) com esta preparação enzimática liberada até 46% em peso (% em peso) do rendimento teoricamente máximo de arabinose a partir do substrato. Celluclast 1,5 L foi superior às outras preparações enzimáticas na liberação de xilose e liberação catalisada de até 25% em peso do rendimento máximo teórico de xilose (6 h, 60 °C, pH 4). O tratamento prolongado durante 24 horas com uma mistura 50:50 de Celluclast 1,5 L e Ultraflo L a 50 °C, pH 5 exibiu um efeito sinérgico na liberação de xilose e 62% em peso do rendimento teoricamente máximo de xilose foi alcançado. A adição de β-xilosidase pura de T. reesei à preparação de Ultraflo L liberou as mesmas quantidades de xilose do substrato como a mistura 50:50 de Celluclast 1,5 L e Ultraflo L. Portanto, os dados significaram que o efeito sinérgico na liberação de xilose entre Celluclast 1,5 L e Ultraflo L é o resultado de um mecanismo de interação de três passos envolvendo α-l-arabinofuranosidase e diferentes atividades enzimáticas de degradação de xilano nas duas preparações enzimáticas. © 2005 Elsevier Inc. Todos os direitos reservados.

 

Bull, S., Dean, W., Nedwin, G.E.
"Award for biomass ethanol research"
Industrial Bioprocessing, 26 (8), p. 1. (2004)

Resumo

A NREL e duas empresas, a Genencor International Inc. e a Novozymes A/S, foram premiadas por seu progresso no desenvolvimento de um processo econômico para a conversão de biomassa em açúcares que podem ser fermentados para produzir etanol ou produtos químicos industriais. As equipes de pesquisa reduziram o custo da conversão enzimática de biomassa celulósica em açúcares fermentáveis por galão de etanol para menos de 20 vezes do seu custo anterior.

 

Nedwin, G., Kaempf, D.
"Novozymes and NREL cut ethanol enzyme costs again"
Industrial Bioprocessing, 26 (6), p. 5. (2004)

Resumo

Uma colaboração entre a Novozymes e o Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) do Departamento de Energia resultou no desenvolvimento de uma abordagem para reduzir o custo da enzima para a conversão de biomassa em etanol de US$ 5 para US$ 0,30 por galão. Com a concessão de uma prorrogação de um ano do contrato, espera-se que os custos baixem para US$ 0,05.

 

Traäff-Bjerre, K.L., Jeppsson, M., Hahn-Hägerdal, B., Gorwa-Grauslund, M.-F.
"Endogenous NADPH-dependent aldose reductase activity influences product formation during xylose consumption in recombinant Saccharomyces cerevisiae"
Yeast, 21 (2), pp. 141-150. (2004)

Resumo

A introdução da via de xilose da Pichia stipitis na Saccharomyces cerevisiae permite a utilização de xilose na S. cerevisiae recombinante. No entanto, o xilitol é um dos principais subprodutos. Uma aldo-ceto-redutase endógena, codificada pelo gene GRE3, foi expressa em diferentes níveis em cepas recombinantes de S. cerevisiae para investigar seu efeito sobre a utilização de xilose. Numa cepa recombinante de S. cerevisiae que produzia apenas xilitol desidrogenase (XDH) de P. stipitis e uma cópia extra de xiluloquinase endógena (XK), a formação de etanol da xilose foi mediada por Gre3p, capaz de reduzir xilose em xilitol. Quando o gene GRE3 foi superexpressado nessa cepa, o consumo de xilose e a formação de etanol aumentaram 29% e 116%, respectivamente. Quando o gene GRE3 foi eliminado na cepa recombinante de S. cerevisiae TMB3001 (que possui xilose redutase e XDH de P. stipitis e uma cópia extra de XK endógena), o rendimento de xilitol diminuiu 49% e o rendimento de etanol aumentou por 19% na cultura contínua anaeróbica com uma mistura de glicose/xilose. A biomassa foi reduzida em 31% nas cepas em que o GRE3 foi excluído, sugerindo que o ajuste fino da expressão de GRE3 é a escolha preferida em vez da exclusão. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.