Cuatro cepas de hongos Trichoderma viride , Aspergillus niger , Trichoderma koningii y Trichoderma reesei - fueron seleccionados para la producción de celulasas utilizando residuos de furfural y celulosa microcristalina (MCC ) como sustratos . Se midió la actividad de papel de filtro ( FPA ) del sobrenadante de cada hongo , y se comparó el rendimiento de las enzimas de diferentes cepas de hongos . Además , se evaluaron las actividades individuales de los tres componentes del sistema de celulasa , es decir , B - glucosidasa , endoglucanasa , y exoglucanasa . es decir, B- glucosidasa , endoglucanasa ,y se evaluaron exoglucanasa . T koningii mostró la actividad más alta ( 27,81 FPU / ml ) en los residuos de furfural , mientras que T viride mostró una actividad de 21.61 FPU / ml en el MCC . La FPA del sobrenadante enzima crudo de T koningii fue 30 % mayor en los residuos de furfural que en MCC. T y T koningii viride exhibieron una alta estabilidad y la productividad y se eligieron para la producción de celulasas . El índice de cristalinidad ( CRI) de los residuos de furfural varió después digerida por los hongos. Los resultados indicaron diferencias en el funcionamiento del sistema de celulasa de cada hongo . En el caso de T. koningii , T. reesei y T. viride , los residuos de furfural apoyaron un mejor ambiente para la producción de celulasas de MCC. Por otra parte , la ICr de los residuos de furfural disminuyó , lo que indica que este material se digirió en gran medida por los hongos . Por lo tanto , nuestros resultados sugieren que puede ser posible utilizar las celulasas producidas a partir de estos hongos para la sacarificación simultánea y la fermentación de materiales lignocelulósicos en la producción etanol .

Las celulasas se aplican principalmente para producir la reducción de azúcares a partir de lignocelulosa , que puede ser utilizado además para generar etanol En tales casos , el sistema de celulasa se utiliza para degradar materiales lignocelulósicos , tales como residuos de biomasa agrícola . Además de su aplicación en la producción de biocombustibles , las celulasas se utilizan también en las frutas, vegetales, cultivos de aceite , té , textiles, industrias de la pasta . El sistema de celulasa es una enzima inducible sistema complejo que consta de b - glucosidasa , endoglucanasa , y exoglucanasa ( o celobiohidrolasa ) , y se requiere la acción sinérgica de los tres tipos de componentes de la enzima para la hidrólisis de la celulosa . Las endoglucanasas hidrolizar el intramolecular b - 1 ,4 - glucosídico enlace accesible de cadenas de celulosa en el polímero de celulosa para producir la reducción y extremos no reductores . Por otra parte , exoglucanasas cadenas de celulosa escinden mediante la eliminación de la

unidad de celobiosa de los extremos reductores y no reductores . Por último , los b- glucosidasas celobiosa se pegue a la glucosa. Los procesos hidrolíticas catalizadas por estas tres enzimas se producen de forma sincrónica ( Singhania et al . 2010 ) , y todo el sistema de celulasa actúa para convertir la celulosa en glucosa .

Las celulasas son producidas por varios microorganismos , incluyendo bacterias, hongos de pudrición blanco y hongos anaerobios La mayoría de las celulasas comerciales se obtienen a partir de hongos filamentosos tales como Trichoderma , Penicillium , Aspergillus , y estas enzimas han sido ampliamente estudiados . En estudios de cultivos continuos recientes , un considerable esfuerzo se ha dirigido hacia el desarrollo de mutantes que pueden producir celulasas con propiedades superiores . Trichoderma reesei

es un hongo que produce los componentes de endoglucanasa de exoglucanasa y el sistema de celulasa pero con baja actividad de b - glucosidasa . El sistema celulolítica extracelular de T. reesei se compone de 60-80 % celobiohidrolasas o exoglucanasas , 20-36 % endoglucanasas , y 1 % de B -glucosidasas , y todas las tres enzimas actúan de forma sinérgica para convertir la celulosa en glucosa . Por otra parte, Aspergillus niger puede secretar altos niveles de beta - glucosidasa y Trichoderma viride puede producir celulasa y la xilanasa extracelular .

El alto costo de producción de la enzima limita la utilización industrial de celulasas en la producción de etanol . Aunque las fuentes de carbono, tales como celulosa cristalina generalmente se pueden seleccionar como sustratos para estos hongos , tales materiales son caros . En contraste , la biomasa lignocelulósica es un recurso abundante que se puede utilizar para la producción de combustibles y productos químicos y materiales lignocelulósicos tales como paja de arroz, bagazo de caña de azúcar y residuos de mazorca de maíz han sido seleccionados como fuentes de carbono para la producción de celulasas . Se encontró que la celulasa de lespedeza vapor pretratados para mostrar un muy alta capacidad hidrolítica para este sustrato. Instalaciones de producción de furfural comerciales utilizan mazorcas como materia prima. En el proceso , mazorcas de maíz se calientan en condiciones ácidas para hidrolizar arabinoxilano ( hemicelulosa ) a los azúcares , y los azúcares por lo tanto liberado se convierten en furfural. Como los componentes de celulosa y de lignina de las mazorcas son relativamente estables en estas condiciones , el residuo se enriquece en ambos de estos compuestos . En China, * 2,3 millones de toneladas de residuos de furfural se producen anualmente, y la utilización correcta de este material es importante tanto para la optimización del uso de los recursos y para reducir la contaminación ambiental. Por otra parte, los residuos de furfural son ricos en celulosa y por lo tanto deberían ser degradables por hongos celulolíticas. Dado que la producción de la enzima se ve muy afectada por el material de celulosa de medio de cultivo, puede ser ventajoso para producir celulasa en el sitio mediante la adición de partes de sustratos lignocelulósicos. Se ha planteado la hipótesis de que el cultivo de una cepa de hongos en un sustrato lignocelulósico particular, conduce a la producción de una mezcla de enzimas que es muy adecuado para la hidrólisis del sustrato que en particular. Hasta la fecha, no hay informes sobre el uso de residuos de furfural como un sustrato para el cultivo de hongos y el rendimiento hidrolítica asociada de las celulasas producidas.

Para reducir el costo de producción de celulasa, es esencial para seleccionar celulasa productora de sustrato mutantes que producen celulasas que son muy productivos en los materiales lignocelulósicos. En el presente estudio, se eligieron y se incubaron cuatro hongos en cualquiera de los residuos de furfural que contienen polisacáridos y lignina o en celulosa microcristalina (MCC). A continuación, se evaluaron las capacidades degradantes de celulosa de estos hongos. El objetivo de este estudio fue examinar la posible utilización de los residuos de furfural como sustratos en la producción de celulasas. Los resultados proporcionan información valiosa para el desarrollo de los procesos de producción de celulasas rentables.