Базидиальные грибы перспективные продуценты биоэтанола из лигноцеллюлозного сырья

В качестве объектов исследования были выбраны штаммы ксилотрофных базидиомицетов, выделенные из природных плодовых тел в лаборатории биотехнологии кафедры физической и коллоидной химии РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина.

В ходе исследований были изучены морфологические и физиологические особенности выделенных штаммов и проведен скрининг выделенных базидиомицетов на способность продуцировать биоэтанол. В результате скрининга было выбрано 10 штаммов, способных сбраживать глюкозу (начальная концентрация – 20 г/л) в этанол на неоптимизированной среде с выходом по субстрату от 45 до 98 %. Изучение динамики накопления спирта показало, что максимальное количество биоэтанола продуцируется уже на 5-е-7-е сутки. Исследование влияния концентрации исходного субстрата (глюкозы) на способность штаммов к продуцированию биоэтанола показало, что при увеличении концентрации глюкозы с 20 до 200 г/л концентрация продуцируемого спирта увеличивается и достигает 33 г/л, однако снижается выход целевого продукта по субстрату. Кроме этого было установлено, что концентрация целевого продукта зависит не только от концентрации исходного субстрата, но и от количества биомассы, в связи с чем была проведена оптимизация состава питательной среды для перспективных продуцентов биоэтанола, что позволило увеличить количество биомассы с 5 7 г/л до 25 30 г/л. Была проведена серия экспериментов по исследованию возможности прямой конверсии лигноцеллюлозного сырья в биоэтанол штаммами исследуемых грибов, результаты которых показали невысокий выход этанола (до 3 г/л) и необходимость предобработки лигноцеллюлозного сырья и оптимизации состава питательных сред.

Таких образом, была показана возможность использования базидиальных грибов в качестве перспективных продуцентов биоэтанола из лигноцеллюлозного сырья с необходимостью оптимизации состава питательных сред и параметров культивирования.

Работа проведена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (проект 14.577.21.0070, идентификатор RFMEFI57714X0070).

Литература

1 Kameia Chiro, Hirotaa Yoshiyuki, Moric Toshio, et al. Direct ethanol production from cellulosic materials by the hypersaline-tolerant white-rot fungus Phlebia sp. MG-60 // Bioresource Technology. – 2012. – Vol.112. – pp. 137–142