STTR Phase I: Processing Genetically Engineered Biomass to Obtain Optimal Enzymatic Digestion of Cell Wall Polysaccharides in Cellulosic Biofuel Production

STTR 第一阶段:加工基因工程生物质以获得纤维素生物燃料生产中细胞壁多糖的最佳酶消化

基本信息

  • 批准号:
    0810640
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2008-07-01 至 2009-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Technology Transfer Phase I project will demonstrate methods of increasing the performance of lignocellulosic enzymes engineered into crop feedstocks that are used to produce cellulosic ethanol. Current feedstock conversion processes use a dilute acid, high temperature "pretreatment" step to make polysaccharide substrates such as cellulose and hemicellulose more accessible to bioreactor produced glycolytic enzymes, "glycozymes," that are added at a later step. Such glycozymes have recently been produced in crop feedstocks themselves as a means of reducing enzyme costs. Since pretreatment heat and acid can denature plant-produced glycozymes, there is a need to develop material process flows that preserve glycozyme activity through the pretreatment process into downstream saccharification. This project will characterize conditions for activating and preserving endogenous glycozyme activity throughout the cellulsic ethanol production process. Successful completion of the project will reduce the cost of producing cellulosic ethanol from a wide variety of agricultural residues and dedicated energy crops. This technology will help realize the enormous potential of engineered bioenergy crops by making feedstock processing improvements necessary for the commercialization of this novel energy resource. By increasing the efficient use of plant-produced enzymes, the costs of pretreatment and downstream saccharification can be reduced, thereby facilitating expanded production of cellulosic ethanol as a renewable transportation fuel, reducing CO2 emissions and pollution from fossil fuels, fostering increased energy independence, and raising rural and farm incomes.
这个小企业技术转让第一阶段项目将展示提高木质纤维素酶性能的方法,这些酶被工程化到用于生产纤维素乙醇的作物原料中。目前的原料转化方法使用稀酸、高温“预处理”步骤来使多糖底物如纤维素和半纤维素更容易接近生物反应器产生的糖酵解酶“糖原酶”,其在随后的步骤中添加。最近,作为降低酶成本的一种手段,已经在作物原料本身中产生了这样的糖酶。由于预处理热和酸可以使植物产生的糖酶变性,因此需要开发通过预处理工艺到下游糖化中保持糖酶活性的材料工艺流程。该项目将表征在整个纤维素乙醇生产过程中激活和保持内源性糖酶活性的条件。该项目的成功完成将降低从各种农业残留物和专用能源作物生产纤维素乙醇的成本。这项技术将有助于实现工程生物能源作物的巨大潜力,使这种新能源商业化所需的原料加工改进。通过提高植物产生的酶的有效利用,可以降低预处理和下游糖化的成本,从而促进作为可再生运输燃料的纤维素乙醇的扩大生产,减少化石燃料的二氧化碳排放和污染,促进提高能源独立性,并提高农村和农场收入。

项目成果

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