Naturtro uoploselig kromogen Biomasse Substrater til omkostningseffektiv 2.

Nuværende state-of-the-art metoder til screening af enzyrner, som f.eks. AZCl-substrater, er designet til at analysere effekterne af enzymer eller kulturer pi substrater, der er udviklet ud fra ren fremstillede polysaccharider. Derfor kan de kun give et tilnrermelsesvist billede af enzymers effekter i biomasse.

Projektbeskrivelse

GlycoSpot har udviklet en serie nye naturtro substrater til et screene biomasse kvalitet og carbohydrat aktive enzymers effekt på nedbrydning af biomasse i 2G bio-ethanol produktion: Insoluble Chromogenic Biomass substrates (ICB).

ICB substraterne er syntetiske varianer af populære biomasse typer, der er syntetiseret fra uforarbejdet plantemateriale, kemisk indfarvet samt modificeret, så de bliver kromogene og uopløselige, samtidig med at de bevarer ligheden med det originale materiale.


Substraterne integreres i industri standard plader med 96 brønde til enzym-screenings-kit, der er lette at anvende og har hurtig produktionstid. Kunderne kan bruge deres standard laboratorieudstyr, når de bruger GlycoSpot kits, hvilket minimerer deres omkostninger ved at skifte teknologi.

Formålet med dette projekt er at feærdiggøre udviklingen af ICB substrater, så de er klar til markedet ved projektets afslutninge. For at gøre dette, skal vi:

  • Videreudvikle metoden til at præparere substraterne for at bevare indhold og kvalitet af de kemiske grupper, der forekommer i plantecellevægge så tæt på den originale biomasse som muligt.
  • Identificere de mest relevante typer af biomasse for standardiserede salg
  • Forberede stor-skala produkti

Nationale og internationale politikker for at styrke uafhængighed i energiforsyning og reducere CO2 udslip støtter udviklingen af et marked for 2. generations (2G) bioethanol. Men produktionen er endnu ikke omkostningseffektiv, og producenter eftespørger teknologier, der kan medvirke til at reducere produktionsomkostninger og oge energi-udbyttet fra biomasse.

Enzymer er uundverlige i bio-ethanol produktion og udgor en betydningsfuld omkostning. Bedre screening af enzymers effekt i nedbrydning af biomasse vil give hojere udnyttelse af kendte biomasse energi-kilder, lavere produktionsomkostninger og hurtigere identifikation af potentielle nye biomasser som energi-kilder.


Den biomasse og de afgrøder, der bruges til 2G bio-ethanol, såsom sukkerrørs bagasse, strå fra hvede og ris samt restprodukter fra skovbrug (tignocellulosisk biomasse) består af multiple polysaccharider, som er filtret salnmen i komplekse strukturer. De rummer ikke let-tilgængelige sukkerarter, men har høje koncentrationer af lignocellulose, cellulose og i nogle tilfælde også
stivelse. For at man kan opnå sukkertyper, der kan omdannes til bio-ethanol, skal den lignocellulosiske biomasse gennemgå forbehandlinger og enzymatisk hydrolyse. Men biomassens komplekse strukturer hæmmer enzymernes effekt, hvilket går valg og dosering af enzymer afgørende for at opnå maksimalt energi-udbytte og minimere omkostningerne.

Resultater

GlycoSpot har vist, at flerfarvede kromogene polysaccharid- og proteinsubstrater kan anvendes i billig, praktisk og høj-volumen multiplex analyser. Disse substrater kan bruges til at screene aktiviteterne i forskellige kulhydratvirkende enzymer og give indsigt i substrat-tilgængeligheden inden for biomasse. Dette projekt har udviklet næste generation af biomassesubstrater, hvor den naturlige kemiske struktur ændres så lidt som muligt, således at de naturligt forekommende kemiske substitutioner opretholdes. Disse nye ”True-To-Nature Complex Biomaterial Substrates” (TTN-CBS) nærmer sig naturlig biomasse, som opstår ved bioraffinering, og de nye resultater kan anvendes direkte til enzym screening med det formål at forbedre udnyttelsen af råmaterialet.

Key figures

Periode:
2017 - 2019
Bevillingsår:
2016
Egen finansiering:
2,18 mio.
Støttebeløb:
3,76 mio.
Støtteprocent:
63 %
Projektbudget:
5,93 mio.

Kategori

Oprindelig title
Naturtro uoploselig kromogen Biomasse Substrater til omkostningseffektiv 2.
Program
EUDP
Fælles overordnet teknologiområde
Bio og affald
Projekttype
Udvikling
Journalnummer
64016-0133

Dokumenter

Deltagere

GlycoSpot (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
GlycoSpot 3.17 mio. 2.11 mio.
NMBU 0.59 mio. 0.07 mio.
GranBio

Kontakt

Kontakperson
Thomas Lacentra
Adresse

Thorvaldsensvej 40, 1871 Frederiksberg C