在纤维二糖脱氢酶存在下增加纤维素材料水解的方法技术

本发明专利技术涉及在纤维二糖脱氢酶存在下增加纤维素材料水解的方法，具体地涉及用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽降解或转化纤维素材料的方法，产生发酵产物的方法，和发酵纤维素材料的方法。

Method for increasing hydrolysis of cellulosic material in presence of fiber two saccharide dehydrogenase

The invention relates to a method for cellulose hydrolysis in the presence of increasing fiber two glucose dehydrogenase, particularly for containing one or more (several) cellulose decomposing enzyme, two cellobiose dehydrogenase and with cellulose decomposing method to enhance peptide degradation or conversion of cellulosic materials, methods for producing fermentation products, and fermentation of cellulosic materials methods.

【技术实现步骤摘要】
在纤维二糖脱氢酶存在下增加纤维素材料水解的方法本专利技术申请是基于申请日为2009年12月17日、申请号为200980157176.5(国际申请号为PCT/US2009/068563)、名称为“在纤维二糖脱氢酶存在下增加纤维素材料水解的方法”的专利技术专利申请的分案申请。涉及序列表本申请含有通过EFS电子提交的序列表，其通过提述并入本文。专利技术背景
本专利技术涉及用于在纤维二糖脱氢酶存在下增加用酶组合物进行的纤维素材料水解的方法。相关技术纤维素是单糖葡萄糖通过β-1,4-键连接的聚合物。许多微生物产生水解β-连接葡聚糖的酶。这些酶包括内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡糖苷酶。内切葡聚糖酶在随机位置消化纤维素聚合物，使其对纤维二糖水解酶的攻击开放。纤维二糖水解酶接着从纤维素聚合物的末端释放纤维二糖分子。纤维二糖是葡萄糖的水溶性β-1,4-连接二聚体。β-葡糖苷酶水解纤维二糖为葡萄糖。纤维二糖脱氢酶作为多种真菌物种的纤维素降解蛋白体的组分分泌。该酶为单亚基、多域的催化纤维二糖至纤维二糖酸内酯的氧化的酶，同时还原多种底物。氧化底物很大程度上取决于具体的纤维二糖脱氢酶，并包括但不限于铁、氧化的分类、细胞色素C、金属离子和分子氧。已提出或提示纤维二糖脱氢酶活性的几种生物功能。其包括但不限于过氧化氢自由基介导的纤维素剪切，脱木质化，木侵袭(woodinvasion)，病原体防御和混合真菌群体中的选择优势。已显示纤维二糖脱氢酶参与纤维素的解聚，其已归于在纤维二糖和Fe(II)或其他还原金属的存在下由纤维二糖脱氢酶(Mansfield等,1997,Appl.Environ.Microbiol.63(10):3804-3809)生成活性氧物质(ROS)。亦将脱木质化功能归于纤维二糖脱氢酶，同样是与漆酶或木质素过氧化物酶一同生成ROS。亦提出ROS的纤维二糖脱氢酶生成可能为针对利用木素纤维素的病原体和更具攻击性的真菌菌种的防卫机理。尽管本领域提出当添加至纤维素酶混合物时，纤维二糖脱氢酶具有解聚作用，因此具有温和的增强作用(Mansfield等,1997,见上)，本专利技术观察到纤维二糖脱氢酶对于纤维素酶组合物可具抑制性。本专利技术提供了用于减少纤维二糖脱氢酶对酶组合物进行的纤维素材料水解的抑制作用的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及用于降解或转化纤维素材料的方法，包括：用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物处理纤维素材料。本专利技术还涉及用于产生发酵产物的方法，包括：(a)用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的酶组合物糖化纤维素材料；(b)用一种或多种(几种)发酵微生物发酵经糖化的纤维素材料以产生所述发酵产物；和(c)从发酵回收所述发酵产物。本专利技术进一步涉及发酵纤维素材料的方法，包括：用一种或多种(几种)发酵微生物发酵所述纤维素材料，其中所述纤维素材料经包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的酶组合物水解。具体地，本专利技术涉及如下各项：1.一种用于降解或转化纤维素材料的方法，包括：用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物处理所述纤维素材料。2.项1的方法，其中所述一种或多种(几种)纤维素分解酶选自下组：内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡糖苷酶。3.项1或2的方法，其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶：半纤维素酶、酯酶、蛋白酶、漆酶和过氧化物酶。4.项1-3任一项的方法，其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶：木聚糖酶、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、木糖苷酶、葡糖醛酸糖苷酶，及其组合。5.项1-4任一项的方法，其中所述纤维素材料经预处理。6.项1-5任一项的方法，进一步包括回收经降解的纤维素材料。7.项6的方法，其中所述经降解的纤维素材料是糖。8.一种用于产生发酵产物的方法，包括：(a)用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物糖化纤维素材料；(b)用一种或多种(几种)发酵微生物发酵所述经糖化的纤维素材料以产生所述发酵产物；和(c)从发酵回收所述发酵产物。9.项8的方法，其中所述一种或多种(几种)纤维素分解酶选自下组：内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡糖苷酶。10.项8或11的方法，其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶：半纤维素酶、酯酶、蛋白酶、漆酶和过氧化物酶。11.项8-10任一项的方法，其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶：木聚糖酶、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、木糖苷酶、葡糖醛酸糖苷酶，及其组合。12.项8-11任一项的方法，其中所述纤维素材料经预处理。13.项8-12任一项的方法，其中所述发酵产物是醇、有机酸、酮、氨基酸或气体。14.一种发酵纤维素材料的方法，包括：用一种或多种(几种)发酵微生物发酵所述纤维素材料，其中所述纤维素材料经包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物水解。15.项14的方法，其中所述纤维素材料的发酵产生发酵产物。16.项15的方法，进一步包括从发酵回收所述发酵产物。17.项14-16任一项的方法，其中所述纤维素材料在糖化之前或在发酵过程中经预处理。18.项14-17任一项的方法，其中所述一种或多种(几种)纤维素分解酶选自下组：内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡糖苷酶。19.项14-18任一项的方法，其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶：半纤维素酶、酯酶、蛋白酶、漆酶和过氧化物酶。20.项14-19任一项的方法，其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶：木聚糖酶、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、木糖苷酶、葡糖醛酸糖苷酶，及其组合。21.项14-20任一项的方法，其中所述发酵产物是醇、有机酸、酮、氨基酸或气体。附图简述图1显示嗜热毁丝霉(Myceliophthorathermophila)纤维二糖脱氢酶在具有纤维素分解增强活性的桔橙热子囊菌(Thermoascusaurantiacus)GH61A肽存在和不存在下对里氏木霉纤维素分解酶组合物水解微晶纤维素的作用。嗜热毁丝霉纤维二糖脱氢酶和桔橙热子囊菌GH61A多肽表示为相对于里氏木霉纤维素酶组合物的基础加载，每克纤维素蛋白mg数的百分比增加(percentaddition)。显示了来自三次重复水解的误差棒。图2显示了特异腐质霉(Humicolainsolens)纤维二糖脱氢酶在具有纤维素分解增强活性的桔橙热子囊菌GH61A肽存在和不存在下对里氏木霉纤维素分解酶组合物水解微晶纤维素的作用。特异腐质霉纤维二糖脱氢酶和桔橙热子囊菌GH61A多肽表示为相对于里氏木霉纤维素酶组合物的基础加载，每克纤维素蛋白mg数的百分比增加。显示了来自三次重复水解的误差棒。图3显示了嗜热毁丝霉纤维二糖脱氢酶(CBDH)在具有纤维素分解增强活性的桔橙热子囊菌GH61A肽存在和不存在下(GH61A)对里氏木霉纤维素分解酶组合物水解经预处理的玉米秸秆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于降解或转化纤维素材料的方法，包括：用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物处理所述纤维素材料。

【技术特征摘要】
2008.12.19 US 61/139,4311.一种用于降解或转化纤维素材料的方法，包括：用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物处理所述纤维素材料。2.权利要求1的方法，其中所述一种或多种(几种)纤维素分解酶选自下组：内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡糖苷酶。3.权利要求1或2的方法，其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶：半纤维素酶、酯酶、蛋白酶、漆酶和过氧化物酶。4.权利要求1-3任一项的方法，其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶：木聚糖酶、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、木糖苷酶、葡糖醛酸糖苷酶，及其组合。5.权利要求1-4任一项的方法，其中所述纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯维尼，E·弗拉森科，E·阿巴特，
申请(专利权)人：诺维信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US