The growing concern in finding alte

The growing concern in finding alternative energy sources and reducing the use of fossil fuels requires a transition from non-renewable carbon sources to renewable resources, such as lignocellulosic biomass. Pennisetum purpureum, also known as elephant grass, belongs to the family Graminae (Poaceae) [1]. It is a tropical species presenting C4 metabolism and high productivity, yielding approximately 45 t of dry matter/ha/year, whereas sugar cane and corn yield approximately 21 t (sugar and bagasse) and 13 t (grain and stover), respectively [2]. C4 plants capture carbon dioxide much more efficiently than the traditional C3 crop and woody plants, due to differences in internal leaf anatomy and photosynthetic biochemistry [3].

Traditional forage species, e.g. elephant grass (P. purpureum Schum.), are also likely to have utility for the production of energy due to it being a tall perennial grass reaching over 3 m high. In addition, the biomass yields range between 12 and 150 Mg/ha/year depending on fertility, management and the cultivars, and can be harvested up to four times a year, which makes this plant one of the most promising crops for energy use [4] and [5]. Such productivity makes elephant grass an interesting biomass source to produce second-generation ethanol.

However, three bottlenecks still need to be overcome to make the production of second-generation ethanol economically viable: (1) pre-treatment of biomass, (2) the high cost of enzymes for enzymatic hydrolysis [6] and [7], and (3) the fermentation of pentoses from hemicellulose hydrolysis [8].

Cellulases and xylanases are required in large quantities for the hydrolysis of lignocellulosic materials. The cellulase complex consists of three key enzymes: endoglucanases, which break the glycosidic linkages of the cellulose chains creating new terminals; exoglucanases, responsible for the action on the terminals leading to cellobiose; and ®-glucosidases, which hydrolyse cellobiose to glucose [9]. These enzymes work cooperatively and sometimes synergistically to hydrolyse the crystalline cellulose substrate [10] and [11]. Cellulases have several applications but to date have been mainly used in the textile industry for denim fading. The xylanolytic complex consists of several enzymes, such as ®-1,4-endoxylanase, ®-xylosidase and ɑ-l-arabinofuranosidase, which act cooperatively to convert xylan, the main carbohydrate found in hemicellulose, to xylose. These enzymes are used in the pulp and paper, baking and animal feed industries [12].

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความกังวลเพิ่มขึ้นในการหาแหล่งพลังงานทางเลือกและการลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลต้องมีการเปลี่ยนแปลงจากแหล่งคาร์บอนที่ไม่หมุนเวียนทรัพยากรทดแทนเช่นพลังงานชีวมวลลิกโนเซลลูโลส Pennisetum purpureum ยังเป็นที่รู้จักหญ้าช้างเป็นของครอบครัว Graminae นี้ (หญ้า) [1] มันเป็นสายพันธุ์เขตร้อนที่นำเสนอการเผาผลาญ C4 และผลผลิตสูงให้ผลผลิตประมาณ 45 ตันของวัตถุแห้ง / ไร่ / ปีในขณะที่อ้อยและผลผลิตข้าวโพดประมาณ 21 ตัน ​​(น้ำตาลและกากอ้อย) และ 13 ตัน (เมล็ดพืชและซากถั่วลิสง) ตามลำดับ [2 ] พืช C4 จับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าพืช C3 แบบดั้งเดิมและไม้ยืนต้นเนื่องจากความแตกต่างในลักษณะทางกายวิภาคของใบภายในและชีวเคมีสังเคราะห์ [3]. สายพันธุ์ดั้งเดิมอาหารสัตว์เช่นหญ้าช้าง (พี purpureum Schum.) นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะ มีโปรแกรมสำหรับการผลิตพลังงานเพราะมันเป็นหญ้ายืนต้นสูงถึงกว่า 3 เมตรสูง นอกจากนี้อัตราผลตอบแทนชีวมวลในช่วงระหว่างวันที่ 12 และ 150 มิลลิกรัม / ไร่ / ปีทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความอุดมสมบูรณ์ของการจัดการและพันธุ์และสามารถเก็บเกี่ยวได้ถึงสี่ครั้งต่อปีซึ่งจะทำให้โรงงานแห่งนี้เป็นหนึ่งในพืชที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการใช้พลังงาน [ 4] และ [5] การผลิตดังกล่าวทำให้หญ้าช้างเป็นแหล่งชีวมวลที่น่าสนใจในการผลิตเอทานอลรุ่นที่สอง. แต่สามคอขวดยังคงต้องเอาชนะเพื่อทำให้การผลิตเอทานอลรุ่นที่สองมีศักยภาพทางเศรษฐกิจ (1) การรักษาก่อนของชีวมวล (2) ค่าใช้จ่ายสูงของเอนไซม์สำหรับการย่อยของเอนไซม์ [6] [7] และ (3) การหมักนํ้าตาลแพนโตจากการย่อยสลายเฮมิเซลลูโลสเมื่อ [8]. เซลลูและไซแลนเนสจะต้องในปริมาณมากสำหรับการย่อยสลายของวัสดุลิกโนเซลลูโลส เซลลูเลสที่ซับซ้อนประกอบด้วยสามเอนไซม์สำคัญ: endoglucanases ซึ่งทำลายความเชื่อมโยง glycosidic โซ่เซลลูโลสสร้างอาคารใหม่ exoglucanases รับผิดชอบสำหรับการดำเนินการในอาคารที่นำไปสู่ ​​cellobiose; และ®-glucosidases ซึ่ง cellobiose สลายน้ำตาลกลูโคส [9] เอนไซม์เหล่านี้ทำงานร่วมและบางครั้งร่วมการย่อยเซลลูโลสพื้นผิวผลึก [10] และ [11] เซลลูมีการใช้งานหลาย แต่วันที่ได้รับส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอเป็นผ้ายีนส์สีซีดจางสำหรับ ที่ซับซ้อนไซแลนเนสประกอบด้วยเอนไซม์ต่างๆเช่น®-1,4-endoxylanase, ®-ไซโลสิเดสและɑ-l-arabinofuranosidase ซึ่งทำหน้าที่ร่วมกันในการแปลงไซแลน, คาร์โบไฮเดรตหลักที่พบในเฮมิเซลลูโลสเพื่อไซโล เอนไซม์เหล่านี้จะถูกนำมาใช้ในการผลิตเยื่อกระดาษและกระดาษอบและอุตสาหกรรมอาหารสัตว์ [12]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ความกังวลที่เพิ่มขึ้นในการหาแหล่งพลังงานทางเลือก และลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ต้องเปลี่ยนจากที่ไม่หมุนเวียนแหล่งคาร์บอนเพื่อทรัพยากรหมุนเวียนเช่นชีวมวล lignocellulosic . ร์เบียร์ เรียกว่าช้าง เป็นของ graminae ครอบครัว ( หญ้า ) [ 1 ] มันเป็นเมืองร้อนชนิดเสนอการเผาผลาญ C4 และประสิทธิภาพสูงผลผลิตประมาณ 45 ทีแห้ง / ไร่ / ปี ในขณะที่อ้อยและผลผลิตข้าวโพดประมาณ 21 T ( น้ำตาลอ้อย ) และ 13 T ( เมล็ดและฝัก ) ตามลำดับ [ 2 ] พืช C4 การจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าแบบดั้งเดิม C3 พืชและไม้ยืนต้นพืช เนื่องจากความแตกต่างในใบและการสังเคราะห์แสงชีวเคมีภายใน [ 3 ] .

แบบดั้งเดิมพืชอาหารสัตว์ เช่นช้าง ( หน้า 3 schum ) ยังมีแนวโน้มที่จะมีโปรแกรมสำหรับการผลิตพลังงาน เนื่องจากมันเป็นไม้ยืนต้น สูงถึงกว่า 3 เมตร หญ้าสูง นอกจากนี้ ปริมาณผลผลิตในช่วงระหว่าง 12 และ 150 มิลลิกรัม / ไร่ / ปี ขึ้นอยู่กับความอุดมสมบูรณ์ การจัดการ และ พันธุ์ และสามารถเก็บเกี่ยวได้ถึงสี่ครั้งซึ่งทำให้พืชชนิดนี้เป็นพืชที่มีแนวโน้มมากที่สุดใช้พลังงาน [ 4 ] และ [ 5 ] ผลงานดังกล่าวทำให้ช้างแหล่งชีวมวลเพื่อผลิตเอทานอลรุ่นที่น่าสนใจ

แต่สามคอขวดยังต้องการที่จะเอาชนะ ทำให้การผลิตเอทานอลหรือศักยภาพทางเศรษฐกิจ ( 1 ) ผลของชีวมวล( 2 ) ค่าใช้จ่ายสูงของเอนไซม์ในการย่อยด้วยเอนไซม์ [ 6 ] [ 7 ] และ ( 3 ) การหมักของเพนโทสจากเฮมิเซลลูโลสย่อย [ 8 ] .

ได้ และชนิดที่จําเป็นในขนาดใหญ่ปริมาณการย่อยสลายของ lignocellulosic วัสดุ เอนไซม์ที่ซับซ้อนประกอบด้วยสามคีย์ : endoglucanases เอนไซม์ ,ซึ่งแบ่งการเชื่อมโยงไกลโคซิดิกของเซลลูโลสจากการสร้างอาคารใหม่ exoglucanases รับผิดชอบการกระทำบนเทอร์มินัล าที่ และ® - glucosidases ซึ่งไฮโดรไลซ์ที่กลูโคส [ 9 ] เอนไซม์เหล่านี้ทำงานร่วมกันและบางครั้ง synergistically สุดพื้นผิวผลึกเซลลูโลส [ 10 ] และ [ 11 ]ได้มีหลายโปรแกรม แต่อาจถูกใช้เป็นหลักในอุตสาหกรรมสิ่งทอปิ denim xylanolytic ซับซ้อนประกอบด้วยหลายชนิด เช่น ® - 1,4-endoxylanase ®บีตา , - และ - แอล - อะราɑซึ่งทำร่วมกันเพื่อแปลงปาล์ม , หลักคาร์โบไฮเดรตที่พบในเฮมิเซลลูโลส , ไซโลส . เอนไซม์เหล่านี้จะใช้ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษอบและสัตว์อาหารอุตสาหกรรม [ 12 ]