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J-GLOBAL ID：201902262841351585   整理番号：19A1451937

水蒸気前処理ポプラのセルロース成分の酵素加水分解のアクセシビリティと容易性を高めるための種々のリグニン抽出法の比較【JST・京大機械翻訳】

A comparison of various lignin-extraction methods to enhance the accessibility and ease of enzymatic hydrolysis of the cellulosic component of steam-pretreated poplar

著者 (6件)： Tian Dong (Forest Products Biotechnology/Bioenergy Group, Department of Wood Science, Faculty of Forestry, University of British Columbia, Vancouver, Canada) ,  Tian Dong (State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Polymer Research Institute of Sichuan University, Chengdu, China) ,  Chandra Richard P. (Forest Products Biotechnology/Bioenergy Group, Department of Wood Science, Faculty of Forestry, University of British Columbia, Vancouver, Canada) ,  Lee Jin-Suk (Clean Fuel Department, Korea Institute of Energy Research, Jeongeup, South Korea) ,  Lu Canhui (State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Polymer Research Institute of Sichuan University, Chengdu, China) ,  Saddler Jack N. (Forest Products Biotechnology/Bioenergy Group, Department of Wood Science, Faculty of Forestry, University of British Columbia, Vancouver, Canada)
資料名： Biotechnology for Biofuels (Web)  (Biotechnology for Biofuels (Web))
巻： 10  号： 1  ページ： 157  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7022A  ISSN： 1754-6834  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】リグノセルロース系バイオマスの難分解性を克服するための現在の一段階脱リグニン-前処理技術は,多糖類成分の回収,特にヘミセルロース画分を犠牲にすることを犠牲にして達成されている。全体的な糖回収を強化するための一つの方法は,セルロースに富む残留物を第二段階脱リグニンプロセスに曝す前に,より不安定なヘミセルロース成分を前抽出することができる効率的な二段階前処理を調整することである。以前の研究は,温和な水蒸気前処理がポプラからヘミセルロースの>65%を回収し,リグニンの酸触媒縮合を制限することを示した。これにより,より接近可能なセルロース基質を生産するために,種々のリグニン溶媒を用いたその後のリグニン抽出が可能になった。【結果】水蒸気および/または溶媒前処理を用いた2段階アプローチを,セルラーゼ酵素により容易に加水分解できるセルロースに富む画分を提供しながら,ポプラ木材チップからヘミセルロースおよびリグニンを分離する能力について評価した。初期の水蒸気前処理段階を,3.6の等価重症度因子を用いて,温度範囲(160~200°C)で行った。10分の短い滞留時間に適用した190°Cのより高い水蒸気温度は,効果的に可溶化し,ヘミセルロースの75%を回収した。一方,第2段階でリグニンを抽出するために,種々の溶媒[深共晶溶媒(DES),エタノールオルガノソルブ,ソーダ/アントラキノン(ソーダ/AQ)またはヒドロトロープ]の能力を強化した。第二段階処理を比較した場合,130°Cでの温和なDES処理(乳酸とベタイン)は,170°Cでソーダ/AQとオルガノソルブ前処理よりも高い選択性で同程度のリグニン量を除去した。しかしながら,第二段階オルガノソルブおよびソーダ/AQ前処理後に得られたセルロースに富む基質は,Simon染色法により測定されたように,最も高いセルロースアクセシビリティを示した。それらは,その後の酵素加水分解に最も感受性であった。【結論】第二段階前処理は,蒸気前処理ポプラのリグニン成分を可溶化し,抽出する能力を変化させたが,得られたセルロースに富む残留画分の酵素的加水分解を強化した。DES抽出は水蒸気前処理基質からリグニンを抽出するのにより選択的であったが,オルガノソルブとソーダ/AQポスト処理はセルロース構造をより大きく破壊し,一方酵素加水分解の容易さを強化した。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 脱リグニン ,  基質 ,  ヘミセルロース ,  *セルロース ,  可溶化 ,  *リグニン ,  *アクセシビリティ ,  *前処理 ,  *ハコヤナギ属 ,  縮合反応 ,  *加水分解 ,  炭酸ナトリウム ,  セルラーゼ ,  効果
準シソーラス用語： *酵素加水分解 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 蒸気前処理 ,  深共晶溶媒 ,  酵素的アクセシビリティ ,  リグニン抽出 ,  バイオ製油所

分類 (2件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  木材化学  (FF05040V)

引用文献 (51件)：

• Bioresour Technol; Trends in biotechnological production of fuel ethanol from different feedstocks; ÓJ Sánchez, CA Cardona; 99; 2008; 5270-5295; 10.1016/j.biortech.2007.11.013; CR1;
• Green Chem; Lignin extraction from biomass with protic ionic liquids; EC Achinivu, RM Howard, G Li, H Gracz, WA Henderson; 16; 2014; 1114-1119; 10.1039/C3GC42306A; CR2;
• Green Chem; Technology development for the production of biobased products from biorefinery carbohydrates-the US Department of Energy’s “Top 10” revisited; JJ Bozell, GR Petersen; 12; 2010; 539-554; 10.1039/b922014c; CR3;
• J Chem Technol Biotechnol; Green chemistry for the second generation biorefinery-sustainable chemical manufacturing based on biomass; JH Clark; 82; 2007; 603-609; 10.1002/jctb.1710; CR4;
• Bioresour Technol; Lignin depolymerization/repolymerization and its critical role for delignification of aspen wood by steam explosion; J Li, G Henriksson, G Gellerstedt; 98; 2007; 3061-3068; 10.1016/j.biortech.2006.10.018; CR5;

タイトルに関連する用語 (9件)： 水蒸気 ,  前処理 ,  ポプラ ,  セルロース ,  酵素加水分解 ,  アクセシビリティ ,  容易性 ,  リグニン ,  抽出法