view in publisher's site

Enzymatic hydrolysis of cellulosic biomass

Biological conversion of cellulosic biomass to fuels and chemicals offers the high yields to products vital to economic success and the potential for very low costs. Enzymatic hydrolysis that converts lignocellulosic biomass to fermentable sugars may be the most complex step in this process due to substrate-related and enzyme-related effects and their interactions. Although enzymatic hydrolysis offers the potential for higher yields, higher selectivity, lower energy costs and milder operating conditions than chemical processes, the mechanism of enzymatic hydrolysis and the relationship between the substrate structure and function of various glycosyl hydrolase components is not well understood. Consequently, limited success has been realized in maximizing sugar yields at very low cost. This review highlights literature on the impact of key substrate and enzyme features that influence performance, to better understand fundamental strategies to advance enzymatic hydrolysis of cellulosic biomass for biological conversion to fuels and chemicals. Topics are summarized from a practical point of view including characteristics of cellulose (e.g., crystallinity, degree of polymerization and accessible surface area) and soluble and insoluble biomass components (e.g., oligomeric xylan and lignin) released in pretreatment, and their effects on the effectiveness of enzymatic hydrolysis. We further discuss the diversity, stability and activity of individual enzymes and their synergistic effects in deconstructing complex lignocellulosic biomass. Advanced technologies to discover and characterize novel enzymes and to improve enzyme characteristics by mutagenesis, post-translational modification and over-expression of selected enzymes and modifications in lignocellulosic biomass are also discussed.

هیدرولیز آنزیمی زیست توده سلولزی

تبدیل بیولوژیکی زیست توده سلولزی به سوخت‌ها و مواد شیمیایی، محصولات با بازده بالا را برای موفقیت اقتصادی و پتانسیل هزینه‌های بسیار پایین، ضروری می‌سازد. هیدرولیز آنزیمی که زیست توده لیگنوسلولزی را به قندهای قابل تخمیر تبدیل می‌کند، ممکن است به دلیل اثرات مربوط به سوبسترا و آنزیم و اثرات متقابل آن‌ها، پیچیده‌ترین گام در این فرآیند باشد. اگرچه هیدرولیز آنزیمی پتانسیل بازده بالاتر، انتخاب پذیری بالاتر، هزینه‌های انرژی پایین‌تر و شرایط عملیاتی ملایم‌تر نسبت به فرایندهای شیمیایی را ارائه می‌دهد، مکانیسم هیدرولیز آنزیمی و رابطه بین ساختار سوبسترا و عملکرد اجزای مختلف گلوکوزیل هیدرولاز به خوبی درک نشده است. در نتیجه، موفقیت محدودی در به حداکثر رساندن بازده شکر با هزینه بسیار پایین محقق شده‌است. در این مقاله مروری به بررسی تاثیر بس‌تر کلیدی و ویژگی‌های آنزیمی که بر عملکرد تاثیر می‌گذارند، برای درک بهتر استراتژی‌های اساسی برای پیشرفت هیدرولیز آنزیمی زیست‌توده سلولزی برای تبدیل بیولوژیکی به سوخت و مواد شیمیایی پرداخته شده‌است. موضوعات از نقطه‌نظر عملی شامل ویژگی‌های سلولز (به عنوان مثال، تبلور، درجه پلیمریزاسیون و سطح قابل‌دسترس)و اجزای زیست توده محلول و نامحلول (به عنوان مثال، زایلن و لیگنین الیگومری)آزاد شده در پیش تصفیه و اثرات آن‌ها بر اثربخشی هیدرولیز آنزیمی خلاصه شده‌اند. همچنین در مورد تنوع، ثبات و فعالیت آنزیم‌های منفرد و اثرات هم افزایی آن‌ها در تجزیه توده زیستی پیچیده لیگنوسلولزی بحث خواهیم کرد. فن‌آوری‌های پیشرفته‌ای برای کشف و شناسایی آنزیم‌های جدید و بهبود ویژگی‌های آنزیم از طریق جهش زایی، اصلاح پس از ترجمه و بیان بیش از حد آنزیم‌های منتخب و اصلاحات در زیست توده لیگنوسلولزی نیز مورد بحث قرار گرفته‌است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Renewable Energy, Sustainability and the Environment
  • ترجمه مقاله Renewable Energy, Sustainability and the Environment
  • مقاله انرژی تجدید پذیر، پایداری و محیط زیست
  • ترجمه مقاله انرژی تجدید پذیر، پایداری و محیط زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.