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概要

等温線と熱力学によるセルラーゼ NS 50013 の Avicel PH 101 と Protobind 1000 への吸着の観察

ベイグ KS、ターコット G、ドアン H

セルラーゼの吸着特性を理解することは、セルラーゼが麦わらに吸着するメカニズムを制御するのに役立ちます。セルラーゼの脱着と再利用は、セルラーゼの吸着特性の知識があれば完成するバイオエタノールの生産コストを削減する方法です。セルラーゼ NS 50013 の微結晶セルロース (Avicel PH 101) と麦わらリグニン (Protobind 1000) への吸着をバッチリアクターで研究しました。Protobind は Avicel PH 101 の 2 倍の量のセルラーゼを吸着し、吸着速度は Avicel PH 101 よりも高速でした。3 つの (最もよく使用される) 吸着等温線の比較を行い、i) 吸着されたセルラーゼと初期のセルラーゼ負荷との相関関係、ii) 単層吸着かどうか、iii) 基質の吸着容量を確認しました。ラングミュア等温線は、相関係数が 0.9572 と 0.9880 で、Avicel と Protobind の両方の吸着をよく表していることが観察されました。ファントホッフ方程式を使用して得られたギブスの自由エネルギー変化は、吸着が主に自発的であることを示しました。しかし、Avicel の場合、プロセスは 220 μg.mL-1 まで自発的であり、自発性はセルラーゼ濃度とともに低下しました。220 μg.mL-1 から 250 μg.mL-1 の初期濃度では、セルラーゼ吸着プロセスは非自発的になりました。一方、ΔG は Protobind ではまったく逆で、100 μg.mL-1 では非自発的でしたが、濃度がさらに増加すると 262 μg.mL-1 まで自発的であることがわかりました。これら 3 つの中で、ラングミュア吸着等温線はセルロース吸着パターンを最もよく表しているようです。したがって、均一な単層吸着を意味します。ラングミュア吸着理論の可逆的な部分は最近の酵素の文献で疑問視されているため、著者らは脱着に関する詳細な研究を提案しています。 

免責事項: この要約は人工知能ツールを使用して翻訳されており、まだレビューまたは確認されていません