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Mechanism of the positive effect of poly(ethylene glycol) addition in enzymatic hydrolysis of steam pretreated lignocelluloses - 10/11/11

Doi : 10.1016/j.crvi.2011.06.005 
Bálint Sipos a, , Mátyás Szilágyi a, Zoltán Sebestyén b, Raffaella Perazzini c, Dóra Dienes a, Emma Jakab b, Claudia Crestini c, Kati Réczey a
a Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Szt. Gellért tér 4, 1111 Budapest, Hungary 
b Hungarian Academy of Sciences, Chemical Research Center, Institute of Materials and Environmental Chemistry, Budapest, Hungary 
c Tor Vergata University, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche, Rome, Italy 

Corresponding author.

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Abstract

The efficiency of enzymatic hydrolysis of lignocellulses can be increased by addition of surfactants and polymers, such as poly(ethylene glycol) (PEG). The effect of PEG addition on the cellulase adsorption was tested on various steam pretreated lignocellulose substrates (spruce, willow, hemp, corn stover, wheat straw, sweet sorghum bagasse). A positive effect of PEG addition was observed, as protein adsorption has decreased and free enzyme activities (FP, β-glucosidase) have increased due to the additive. However, the degree of enhancement differed among the substrates, being highest on steam pretreated spruce. Results of lignin analysis (pyrolysis-GC/MS, 31P NMR) suggest that the effect of PEG addition is in connection with the amount of unsubstituted phenolic hydroxyl groups of lignin in the substrate. Adsorption experiments using two commercial enzyme preparations, Celluclast 1.5L (Trichoderma reesei cellulase) and Novozym 188 (Aspergillus niger β-glucosidase) suggested that enzyme origins affected on the adsorptivity of β-glucosidases.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Lignocellulose, Steam pretreatment, Enzyme adsorption, Poly(ethylene glycol), Lignin, Cellulase, β-glucosidase


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Vol 334 - N° 11

P. 812-823 - novembre 2011 Retour au numéro
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