Enzymatic Hydrolysis and Succinic Acid Fermentation from Steam-Exploded Corn Stalk at High Solid Concentration by Recombinant Escherichia coli
Enzymatic Hydrolysis and Succinic Acid Fermentation from Steam-Exploded Corn Stalk at High Solid Concentration by Recombinant Escherichia coli
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重组大肠杆菌高固体浓度汽爆玉米秆酶解及琥珀酸发酵
DOI：
10.1007/s12010-013-0319-7
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发表时间：
2013-06
影响因子：
3
通讯作者：
Dong, Yugang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wu, Dexi;Li, Qiang;Wang, Dan;Dong, Yugang
蒸汽爆破的玉米秸秆生物质被用作通过木质纤维素酶解和发酵生产琥珀酸的底物。在过度表达蓝藻鱼腥藻的大肠杆菌菌株中研究了琥珀酸发酵。 7120 ecaA 基因编码碳酸酐酶（CA）。对于底物浓度为 30%（即 30% 水不溶性固体 (WIS)）的水洗蒸汽爆破玉米秆，酶水解产生 97.5 g/l 葡萄糖溶液，纤维素转化率为 73.6%，因此琥珀酸含量高达 38.6 g/l。对于未水洗的汽爆玉米秆，虽然在30%固体浓度（27.9%WIS）下水解获得了71.2%的纤维素转化率，但其水解产物根本不发酵，且含有3.8g/l乙酸和168.2mg/l糠醛的25%固含量水解产物对琥珀酸产生产生强烈的抑制。
Steam-exploded corn stalk biomass was used as the substrate for succinic acid production via lignocellulose enzymatic hydrolysis and fermentation. Succinic acid fermentation was investigated in Escherichia coli strains overexpressing cyanobacterium Anabaena sp. 7120 ecaA gene encoding carbonic anhydrase (CA). For the washed steam-exploded corn stalk at 30 % substrate concentration, i.e., 30 % water-insoluble solids (WIS), enzymatic hydrolysis yielded 97.5 g/l glucose solution and a cellulose conversion of 73.6 %, thus a high succinic acid level up to 38.6 g/l. With the unwashed steam-exploded corn stalk, though a cellulose conversion of 71.2 % was obtained in hydrolysis at 30 % solid concentration (27.9 % WIS), its hydrolysate did not ferment at all, and the hydrolysate of 25 % solid loading containing 3.8 g/l acetic acid and 168.2 mg/l furfural exerted a strong inhibition on succinic acid production.
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