用于使生物质水解的方法_2

文档序号:9871393阅读:来源:国知局
.1.6)、α-阿拉伯吡 喃糖苷酶(3.2.1.-)、α-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.22)、β_半乳糖苷酶(EC 3.2.1.23)、α-葡糖 苷酸酶江0 3.2.1.139)、|3-甘露聚糖酶化〇3.2.1.78)、果胶甲酯酶化〇3.1.1.11)、果胶乙 酰酯酶(EC 3.1.1-)、鼠李半乳糖醛酸酶(EC 3.2.1 .-;GH28)、鼠李半乳糖醛酸聚糖乙酰酯 酶(rhamnogalacturonan acetylesterase) (EC 3 · 1 · 1 · 86)、鼠李半乳糖酸酸聚糖内切酶 (EC 4.2.2.23)、鼠李半乳糖醛酸聚糖裂解酶(EC 4.2.2-)和β-甘露糖苷酶(EC 3.2.1.25) 的酶。
[0035] 如本发明用于使生物质水解的方法中使用的术语"纤维素酶"、"半纤维素酶"和 "果胶酶"指的是参与到聚合纤维素、半纤维素和/或果胶至单糖的水解降解(解聚)中的酶 的任意混合物。如本文所用,术语"纤维素酶"、"半纤维素酶"和"果胶酶"指的是天然存在和 非天然存在的混合物,其包括多种由有机体例如丝状真菌产生的酶。"纤维素酶"、"半纤维 素酶"和"果胶酶"优选源自真菌例如细分真菌门和卵菌门的成员,包括但不限于以下属:曲 霉属(Aspergillus)、枝顶孢属(Acremonium)、短梗霉属(Aureobasidium)、白僵菌属 (Beauveria)、头抱霉属(Cephalosporium)、拟錯菌属(Ceriporiopsis)、毛壳菌属 (0^61:0111;[11111)、金孢子菌属(01^80 8口01';[11111)、麦角菌属((]13¥;[。6口8)、旋孢腔菌属 (Cochiobolus)、隐球菌属(Cryptococcus)、黑蛋巢菌(Cyathus)、内座壳属(Endothia)、 Endothia mucor、镜刀霉属(Fusarium)、Gilocladium、腐质霉属(Humicola)、稻痕病菌 (Magnaporthe)、毁丝霉属(Myceliophthora)、漆斑菌属(Myrothecium)、毛霉属(Mucor)、脉 抱菌属(Neurospora)、Phanerochaete、柄抱壳菌属(Podospora)、拟青霉属 (Paecilomyces)、梨孢属(Pyricularia)、根毛霉属(Rhizomucor)、根霉属(Rhizopus)、裂裙 菌属(Schizophylum)、壳多孢属(Stagonospora)、蓝状菌属(Talaromyces)、木霉属 (Trichoderma)、嗜热真菌属(Thermomyces)、热子囊菌属(Thermoascus)、梭孢壳属 (Thielavia)、弯颈霉属(Tolypocladium)、毛癣菌属(Trichophyton)和检菌属(Trametes) 0 在一个优选的实施方式中,丝状真菌是木霉菌种属。
[0036] 在酶组合物的一个优选实施方式中,纤维素酶和/或果胶酶来自真菌来源。在酶组 合物的一个特别优选的实施方式中,该真菌来源是里氏木霉(Trichoderma reesei)。
[0037] 术语"酶混合物"优选指的是由一种或多种微生物来源分泌的酶的混合物。在一些 实施方式中,用于这些酶混合物中的酶可以由一种或多种天然存在或经过基因工程的丝状 真菌的菌株制备。优选的菌株在以上列出。酶组分在最终混合物中的期望比例可以通过改 变酶在最终混合物中的相对量来达到,例如,通过补充纯化的或部分纯化的酶。
[0038] 如用于使生物质水解的方法中使用的术语"纤维素酶"指的是任何能够使纤维素 聚合物水解为较短低聚物和/或葡萄糖的酶。在酶组合物中优选的纤维素酶包括纤维二糖 水解酶(CBH) (EC 3 · 2 · 1 ·-)、内切-1,4-β-葡聚糖酶(EG) (EC 3 · 2 · 1 · 4)、β-葡糖苷酶(EC 3 · 2 · 1 · 4)、纤维二糖水解酶(EC 3 · 2 · 1 · 21)、糖苷水解酶61 (GH61 和CBM33)、Expans in、 Swollenin、Loosinin和CIP蛋白(EC 3· 1 · 1 .-;CE15)。
[0039] 在一个优选的酶组合物中,术语"纤维素酶"包括至少一种选自CBH1、CBH2、EG1、 EG2、EG4、木聚糖酶和木糖苷酶的酶。
[0040] 如在用于使生物质水解的方法中使用的术语"半纤维素酶"指的是任何能够使半 纤维素降解或支持其降解的酶。
[0041] 在酶组合物中优选的半纤维素酶包括β-葡聚糖酶(EC 3.2.1.-)、内切木聚糖酶 (EC 3.2.1.8)、β-木糖苷酶(EC 3.2.1.37)、乙酰木聚糖酯酶(EC 3.1.1.72)、乙酰半乳糖酯 酶(3. 1. 1.6)、乙酰甘露聚糖酯酶、阿魏酸酯酶(EC 3. 1. 1.73)、葡糖醛酸酯酶(EC 3.1.1.-)、a-L_阿拉伯呋喃糖苷酶(EC 3.2.1.55)、α-阿拉伯吡喃糖苷酶(3.2.1.-)、α-半乳 糖苷酶江〇3.2.1.22)、0-半乳糖苷酶化〇3.2.1.23)、€[-葡糖苷酸酶化03.2.1.139)、0-甘 露聚糖酶化03.2.1.78)、0-甘露糖苷酶化03.2.1.25)、甘露聚糖1,4-甘露二糖苷酶^0 3.2.1.100)、阿拉伯半乳聚糖内切-β-l,4-半乳聚糖酶(EC 3.2.1.89)、内切-β-l,3-半乳聚 糖酶(EC 3.2.1.90)、半乳聚糖内切-β-l,3-半乳聚糖酶(EC 3.2.1.181)、葡糖醛酸阿拉伯 糖基木聚糖内切-1,4-β-木聚糖酶(EC 3.2.1.136)、a-L-岩藻糖苷酶(EC 3.2.1.51)、松柏 苷β-葡糖苷酶(EC 3.2.1.126)、木葡聚糖水解酶(EC 3.2.1.150,151,155)、木聚糖a-l,2-葡糖苷酸酶(glucuronosidase) (EC 3.2 . 1.131)、内切木半乳糖醛酸聚糖水解酶(EC 3.2.1,-;6!128)、€[-淀粉酶化03.2.1.1)、葡聚糖1,4-€[-葡糖苷酶化03.2.1.3)、半乳聚糖 1,3-半乳糖苷酶(6财3)、-1,4,-内切半乳聚糖酶化0 3.5.1.89;6!153)、€[-鼠李糖苷酶(已0 3.2.1.40)、β-鼠李糖苷酶(EC 3.2.1.43)、木质素过氧化酶(EC 1.11.1.14)、Mn过氧化酶 (EC 1.11.1.13)、芳基醇氧化酶(EC 1.1.3.7)、乙二醛氧化酶(EC 1.1.3.)、碳水化合物氧 化酶(EC 1.1.3.4,9,10)、以及纤维二糖脱氢酶(EC 1.1.99.18)。
[0042] 如在用于使生物质水解的方法中所使用的术语"果胶酶"指的是任何能够使果胶 降解或者支持其降解的酶。在酶组合物中的优选果胶酶包括聚半乳糖醛酸酶(EC 3.2.1.15,67,82;6!128)、果胶/果胶酸盐裂解酶^〇4.2.2.2,6,9,10)、果胶甲酯酶^〇 3.1.1.11)、果胶乙酰酯酶(EC 3.1.1.-)、鼠李半乳糖醛酸酶(EC 3.2.1. -; GH28)、鼠李半乳 糖醛酸聚糖乙酰酯酶(EC 3.1.1.86)、鼠李半乳糖醛酸聚糖内切裂解酶(EC 4.2.2.23)、鼠 李半乳糖醛酸聚糖裂解酶(EC 4.2.2.-,)、鼠李半乳糖醛酸聚糖半乳糖醛酸水解酶 (rhamnogalacturonan galacturonohydrolase) (EC 3 · 2 · 1 ·-)、木半乳糖酸酸聚糖水解酶 化〇3.2.1.-)、果胶甲酯酶江0 3.1.1.11)、|3-阿拉伯呋喃糖苷酶化〇3.2.1.55)、|3-1,4-半 乳聚糖酶^〇3.2.1.89)、0-1,3-半乳聚糖酶^〇3.2.1.9〇)、0-半乳糖苷酶^〇 3.2.1.23)、α-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.22)、阿魏酸乙酰酯酶(EC 3.1.1. _)、α-岩藻糖苷酶 (EC 3·2·1·51)、(β-岩藻糖苷酶)(EC 3.2.1.38)、0-apiosidase(EC 3·2·1·-)、α-鼠李糖苷 酶江〇3.2.1.4〇)、0-鼠李糖苷酶江〇3.2.1.43)、€1-阿拉伯吡喃糖苷酶化〇3.2.1.-)、0-葡 糖苷酸酶(EC 3.2.1.31)、α-葡糖苷酸酶(EC 3.2.1.139)、β-木糖苷酶(EC 3.2.1.37)和α-木糖苷酶(EC 3.2.1.X)。
[0043] 在优选的酶组合物中术语"果胶酶"包括至少一种选自果胶酯酶、聚半乳糖醛酸 酶、果胶酸盐裂解酶、果胶裂解酶、木半乳糖醛酸酶、甘露糖苷酶、和鼠李半乳糖醛酸酶。 [0044]术语"果胶甲酯酶"指的是E.C.3.1.1.11类的酶,其催化改性聚半乳糖醛酸骨架上 甲基取代基的水解。
[0045]术语"鼠李半乳糖醛酸酶"指的是E.C.3.2.1类的酶,其催化聚半乳糖醛酸骨架上 鼠李糖取代基的水解。
[0046]术语"1,3/1,6-D-葡聚糖酶"指的是E. C. 3.2.1类的酶,其催化1,3/1,6-改性糖聚 合物的己糖取代基的水解。
[0047]术语"木聚糖酶"指的是E.C.3.2.1.8类的酶,其催化包含木糖残基的聚合木聚糖、 聚合果胶、或半纤维素的随机水解,导致形成了包含木糖的糖低聚物和单体木糖残基。
[0048] 术语"裂解酶"指的是通过除水解和氧化之外的方式催化多种化学键的断裂的酶, 通常形成新的双键或者新的环结构。
[0049] 根据基于国际生物化学与分子生物学联合会的酶的命名和分类(http:// www. chem. qmul · ac · uk/iubmb/enzyme/)或者基于碳水化合物活性酶数据库(http : // www. cazy. org/)的命名法将本发明用于使生物质水解的方法中提及的酶进行分类。
[0050] 如本发明的用于使生物质水解方法中使用的术语酶的"活性"指的是在酶充当蛋 白质催化剂将特定聚合或人造底物转化成特定低聚或单体产物的合适的条件下的酶的催 化活性。在上下文中,术语"合适的条件"对本领域技术人员来说是熟知的且可适用的。
[0051 ]酶可以在给定的混合物中以变化的相对比例采用。
[0052]在一个优选的实施方式中,用于使生物质水解的方法的步骤(a)进行的时间足以 使生物质的至少20wt %、优选至少30wt %、更优选至少50wt %且最优选至少60wt %水解。在 本发明方法的进一步优选的实施方式中,步骤(a)进行的时间足以使生物质的可水解化合 物的10-100wt %、优选50-99.5wt %水解。在本发明中,术语"水解"理解为通过化学、物理、 和/或酶促方法例如水解将生物质的不溶聚合成分水解转化为可溶单体、二聚体和/或低聚 化合物。
[0053]在一个特别优选的实施方式中,用于使生物质水解的方法的步骤(a)进行1分钟至 100小时,更优选10分钟至80小时,特别优选30分钟至40小时,甚至更优选1小时至30小时, 还特别优选2小时至20小时。
[0054]在进一步优选的实施方式中,用于使生物质水解的方法的步骤(a)进行至直到残 余的不溶固体的含量小于30wt%、优选小于20wt%、甚至更优选小于12.5wt%。在进一步优 选的实施方式中,用于使生物质水解的方法的步骤(a)进行至直到残余的不溶固体的含量 为5-30wt %、优选10-20wt % 且最优选12 · 5-17 · 5wt %。
[0055]在本发明的用于使生物质水解的方法的另一个优选实施方式中,步骤(a)进行至 直到生物质被液化至少50%、优选至少60%且最优选至少80%,其中特别优选60-100%的 液化、优选70-99 %的液化。术语"液化"由方法部分给出的相应测量方法所定义。
[0056] 反应温度优选选自25-80 °C、更优选选自45-75 °C且特别优选48-70 °C。在另一个优 选的实施方式中,用于使生物质水解的方法的步骤(a)进行1-80小时、优选2-40小时、更优 选3-20小时,
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1