Abstract
In view of rising prices of crude oil due to increasing fuel demands, the need for alternative sources of bioenergy is expected to increase sharply in the coming years. Among potential alternative bioenergy resources, lignocellulosics have been identified as the prime source of biofuels and other value-added products. Lignocelluloses as agricultural, industrial and forest residuals account for the majority of the total biomass present in the world. To initiate the production of industrially important products from cellulosic biomass, bioconversion of the cellulosic components into fermentable sugars is necessary. A variety of microorganisms including bacteria and fungi may have the ability to degrade the cellulosic biomass to glucose monomers. Bacterial cellulases exist as discrete multi-enzyme complexes, called cellulosomes that consist of multiple subunits. Cellulolytic enzyme systems from the filamentous fungi, especially Trichoderma reesei, contain two exoglucanases or cellobiohydrolases (CBH1 and CBH2), at least four endoglucanases (EG1, EG2, EG3, EG5), and one β-glucosidase. These enzymes act synergistically to catalyse the hydrolysis of cellulose. Different physical parameters such as pH, temperature, adsorption, chemical factors like nitrogen, phosphorus, presence of phenolic compounds and other inhibitors can critically influence the bioconversion of lignocellulose. The production of cellulases by microbial cells is governed by genetic and biochemical controls including induction, catabolite repression, or end product inhibition. Several efforts have been made to increase the production of cellulases through strain improvement by mutagenesis. Various physical and chemical methods have been used to develop bacterial and fungal strains producing higher amounts of cellulase, all with limited success. Cellulosic bioconversion is a complex process and requires the synergistic action of the three enzymatic components consisting of endoglucanases, exoglucanases and β-glucosidases. The co-cultivation of microbes in fermentation can increase the quantity of the desirable components of the cellulase complex. An understanding of the molecular mechanism leading to biodegradation of lignocelluloses and the development of the bioprocessing potential of cellulolytic microorganisms might effectively be accomplished with recombinant DNA technology. For instance, cloning and sequencing of the various cellulolytic genes could economize the cellulase production process. Apart from that, metabolic engineering and genomics approaches have great potential for enhancing our understanding of the molecular mechanism of bioconversion of lignocelluloses to value added economically significant products in the future.
บทคัดย่อมุมมองเพิ่มขึ้นราคาน้ำมันดิบเนื่องจากความต้องการน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น ต้องการแหล่งพลังงานชีวมวลทางเลือกคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในปีที่ผ่านมา ผู้ที่มีศักยภาพพลังงานชีวมวลทดแทนทรัพยากร ได้รับการระบุ lignocellulosics เป็นแหล่งสำคัญของเชื้อเพลิงชีวภาพและผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มอื่น ๆ Lignocelluloses เป็นค่าคงเหลือป่าไม้และอุตสาหกรรมเกษตร บัญชีสำหรับส่วนใหญ่ของชีวมวลรวมอยู่ในโลก เพื่อเริ่มต้นการผลิตของผลิตภัณฑ์สำคัญ industrially จากชีวมวล cellulosic, bioconversion ประกอบ cellulosic เป็น fermentable น้ำตาลเป็นสิ่งจำเป็น ความหลากหลายของจุลินทรีย์รวมทั้งเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราอาจมีความสามารถในการชีวมวล cellulosic เพื่อ monomers กลูโคส Cellulases แบคทีเรียที่มีอยู่เป็นคอมเพล็กซ์มัลติเอนไซม์เดี่ยว ๆ เรียกว่า cellulosomes ที่ประกอบด้วยหลาย subunits ระบบ cellulolytic เอนไซม์จากเชื้อรา filamentous โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Trichoderma reesei ประกอบด้วยสอง exoglucanases หรือ cellobiohydrolases (CBH1 และ CBH2), endoglucanases น้อยสี่ (EG1, EG2, EG3, EG5), และβ-glucosidase ที่หนึ่ง เอนไซม์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นการ catalyse ไฮโตรไลซ์ของเซลลูโลส พารามิเตอร์ทางกายภาพต่าง ๆ เช่นค่า pH อุณหภูมิ ดูดซับ ปัจจัยทางเคมีเช่นไนโตรเจน ฟอสฟอรัส สถานะของสารฟีนอ และ inhibitors อื่นมิสามารถมีอิทธิพลต่อ bioconversion ของ lignocellulose ควบคุมทางพันธุกรรม และชีวเคมีรวมทั้งเหนี่ยวนำ ปราบปราม catabolite หรือผลิตภัณฑ์สุดท้ายยับยั้งอยู่ภายใต้การผลิตของ cellulases โดยเซลล์จุลินทรีย์ ได้ทำการเพิ่มการผลิตของ cellulases ผ่านการพัฒนาต้องใช้ความพยายามหลาย โดย mutagenesis มีการใช้วิธีทางกายภาพ และทางเคมีต่าง ๆ เพื่อพัฒนาสายพันธุ์แบคทีเรีย และเชื้อราที่ผลิตสูงจำนวน cellulase ทั้งหมดดีจำกัด Cellulosic bioconversion เป็นกระบวนการที่ซับซ้อน และต้องการพลังสามส่วนประกอบเอนไซม์ในระบบประกอบด้วย endoglucanases, exoglucanases และβ-glucosidases ร่วมเพาะปลูกจุลินทรีย์ในการหมักสามารถเพิ่มปริมาณของส่วนประกอบของ cellulase ซับซ้อนต้อง อย่างมีประสิทธิภาพอาจมาได้เข้าใจกลไกระดับโมเลกุลที่นำไปสู่การพัฒนาศักยภาพ bioprocessing cellulolytic จุลินทรีย์และ biodegradation lignocelluloses วททชดีเอ็นเอเทคโนโลยี ตัวอย่าง โคลนและลำดับของยีน cellulolytic ต่าง ๆ สามารถประหยัดการผลิต cellulase แยกจากที่ วิธีวิศวกรรมและ genomics เผาผลาญมีศักยภาพที่ดีสำหรับเราเข้าใจกลไกระดับโมเลกุลของ bioconversion lignocelluloses ค่าเพิ่มเพิ่มผลิตภัณฑ์อย่างสำคัญในอนาคต
การแปล กรุณารอสักครู่..

นามธรรม
ในมุมมองของการเพิ่มขึ้นของราคาน้ำมันดิบเนื่องจากความต้องการเพิ่มขึ้นเชื้อเพลิง ต้องการแหล่งทางเลือกของพลังงานที่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงที่ผ่านมา ศักยภาพของแหล่งพลังงานทางเลือก , ต้านทานทางชีวเคมีต่อได้ถูกระบุว่าเป็นแหล่งที่มาหลักของพลังงาน และการเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ลิกโนเซลลูโลสเป็นเกษตรอุตสาหกรรมและป่าไม้ซึ่งบัญชีสำหรับส่วนใหญ่ของชีวมวลปัจจุบันทั้งหมดในโลก เพื่อเริ่มต้นการผลิตผลิตภัณฑ์ทางอุตสาหกรรมที่สำคัญจากมวลเซลลูโลสเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบของการ , หมักน้ำตาลเป็นสิ่งที่จำเป็นความหลากหลายของจุลินทรีย์ ได้แก่ แบคทีเรีย และเชื้อรา อาจมีความสามารถที่จะย่อยสลายชีวมวล cellulosic เมอร์กับกลูโคส แบคทีเรียเซลลูเลสอยู่ เป็นแบบมัลติเอนไซม์เชิงซ้อนที่เรียกว่า cellulosomes ที่ประกอบด้วยหลายหน่วยย่อยที่ . ทดลองระบบเอนไซม์จากเชื้อรา Trichoderma reesei ที่มี , โดยเฉพาะ ,ประกอบด้วยสอง exoglucanases หรือ cellobiohydrolases ( cbh1 และ cbh2 ) อย่างน้อยสี่ endoglucanases ( ตัวอย่างสินค้า eg2 eg3 , , , EG5 ) และบีตา - กลูโคซิเดส . เอนไซม์เหล่านี้ทำ synergistically เพื่อเร่งการย่อยสลายเซลลูโลส พารามิเตอร์ทางกายภาพที่แตกต่างกัน เช่น ค่า pH , อุณหภูมิ , การดูดซับทางเคมี ปัจจัย เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัสการปรากฏตัวของสารประกอบฟีนอลและการอื่น ๆ สามารถวิเคราะห์อิทธิพลการของลิกโนเซลลูโลส . การผลิตเซลลูเลสจากจุลินทรีย์เซลล์ถูกควบคุมโดยพันธุกรรมชีวเคมีและการควบคุมรวมถึงการ catabolite ปราบปรามหรือผลิตภัณฑ์สุดท้ายมีการยับยั้ง ความพยายามหลายได้รับการทำเพื่อเพิ่มการผลิตได้ผ่านการปรับปรุงสายพันธุ์โดยการ .ต่างๆวิธีการทางฟิสิกส์และเคมีได้ถูกใช้เพื่อพัฒนาสายพันธุ์แบคทีเรียและเชื้อราในปริมาณที่สูงขึ้นของการผลิตเซลลูเลส กับความสำเร็จที่ จำกัด เซลลูโลสการเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและต้องมีการกระทำที่ประกอบด้วยสามส่วนประกอบของเอนไซม์บีตา - endoglucanases exoglucanases , และ glucosidases .การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ในการหมักร่วมของสามารถเพิ่มปริมาณขององค์ประกอบที่พึงประสงค์ของเอนไซม์ที่ซับซ้อน ความเข้าใจในระดับโมเลกุลกลไกนำไปสู่การย่อยสลายของลิกโนเซลลูโลส และการพัฒนาศักยภาพของจุลินทรีย์อาจมีประสิทธิภาพ bioprocessing ทดลองได้ด้วยเทคโนโลยีรีคอมบิแนนท์ดีเอ็นเอ สำหรับอินสแตนซ์การโคลนและการหาลำดับเบสของยีนสามารถประหยัดเซลต่าง ๆทดลองกระบวนการผลิต นอกเหนือจากนั้น , วิศวกรรมการเผาผลาญอาหารและลักษณะทางพันธุกรรมวิธีมีศักยภาพที่ดีเพื่อส่งเสริมความเข้าใจของกลไกระดับโมเลกุลของการของลิกโนเซลลูโลสเพื่อเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์ที่สำคัญทางเศรษฐกิจในอนาคต
การแปล กรุณารอสักครู่..
