表面活性劑(Surfactants) Facebook Plurk Twitter

        利用木質纖維素作為生產乙醇之料源,得面對兩個瓶頸,一是需要高劑量之酵素才得以提高纖維素轉換率,二是酵素容易被吸附在水解後之殘留物上,造成酵素回收困難,因此有研究者試圖在酵素水解過程中加入非離子清潔劑(Nonionic detergents)與蛋白質(Protein)等表面活性劑(Surfactant),如Bovine serum albumine(BSA)、Poly ethylene glycol(PEG)2000、 PEG 4000、PEG 6000、Berol 08 、Tween 80等,藉以提高纖維素轉換成可溶解醣之產率,研究者認為讓加入之表面活性劑吸附在木質纖維素之木質素上,可以遏止酵素與木質素間無生產性之互動,降低酵素在水解期間被吸附到基質(Substrate)之可能,當然也有研究者認為,加入之表面活性劑可以改變基質之本質(Nature),增加纖維素之可接觸面積,甚至有研究者認為表面活性劑對酵素具有穩定性之效果,有效防止酵素在水解期間出現變性(Denaturation)現象。(Kristensen et al., 2007)

        Kristensen et al.(2007)以麥桿(Wheat straw)與雲杉(Spruce)作為原料,採用逆向式(Counter-current)高壓熱水(Liquid hot water,LHW)與蒸汽爆裂(Steam explosion,SE)予以前處理,然後進行酵素水解,並選擇性添加表面活性劑(Surface active additives)Bovine serum albumine(BSA)、Poly ethylene glycol(PEG)2000、 PEG 4000、PEG 6000、Berol 08 、Tween 80等,探討不同前處理方式之效果、表面活性劑對於酵素水解之影響、表面活性劑對酵素被吸附之影響、表面活性劑濃度對酵素水解之影響與表面活性劑對酵素穩定性之影響等。研究結果發現:(1)添加表面活性劑,有助於提高纖維素轉換率,並微幅增加聚木醣轉換率;(2)添加之表面活性劑濃度越高,纖維素轉換率越高,最佳之表面活性劑濃度約在0.025~0.05g/g DM;(3)歷經24小時酵素水解後,由水解液測得之Endoglucanase activity顯示添加表面活性劑有助於降低酵素被吸附在基質上之比例,提高纖維素之轉換率;(6)歷經24小時酵素水解後,由酵素混合物測得之Endoglucanase activity來看,有添加表面活性劑者,酵素活性降低之幅度為1.7~5.2%,低於未添加表面活性劑者之5.4%。

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