调整pH值会增加生物燃料的产量,这些生物燃料来自抑制性的切换草水解剂
Lillian M Barten1, Johnathan G Crandall2, Dan Xie1
1DOE Great Lakes Bioenergy Research Center, University of Wisconsin-Madison, WI 53706, USA.
Bioresource technology
|May 11, 2025
概括
调整pH值和使用水性氨的预处理显著改善了从干旱压力转换草的生物燃料生产,克服微生物抑制剂以增强发酵.
科学领域:
- 生物质转换生物质转换
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 微生物发酵 微生物发酵
背景情况:
- 红纤维素生物质,就像草一样,是生物燃料的可持续来源.
- 干旱条件增加了草中的抑制性化合物,阻碍了微生物生物燃料的转化.
- 工程酵母 (Saccharomyces cerevisiae) 和Zymomonas mobilis显示,干旱压力转换草水解剂减少了乙醇生产.
研究的目的:
- 调查缓解干旱压力转换草水解物的抑制方法.
- 优化发酵条件,以从具有挑战性的原料中改进生物燃料生产.
- 确定影响微生物生物燃料转换的特定抑制机制.
主要方法:
- 使用了两种预处理方法:氨纤维扩张 (AFEX) 和浸泡在水性氨 (SAA).
- 来自不同交换草条件 (干旱与典型降雨) 的水解物被发酵.
- 在不同的pH值 (5.0和5.8) 评估了发酵性能.
- 一种合成水解基因模仿剂被用来确定抑制剂效应.
主要成果:
- 在所有原料类型和预处理中,将pH值提高到5.8提高了酵母和Z. mobilis的发酵率和生物燃料生产.
- 与AFEX相比,浸泡在水性氨 (SAA) 预处理导致更高的发酵率和生物燃料产量.
- 鉴定出依赖于pH值的,由林氏纤维素衍生化合物抑制是限制生物燃料生产的关键因素.
结论:
- 将水解盐的pH调整为5.8有效地减轻了干旱压力转换草的抑制.
- 经过SAA预处理后进行pH调整,可显著改善从反生物质生产生物燃料的情况.
- 这些发现使工业微生物更有效地转化了具有挑战性的纤维素原料.
