PAULOVÁ Leona, PATÁKOVÁ Petra, JAISAMUT Kitipong, RYCHTERA Mojmír, MELZOCH Karel
(Ústav kvasné chemie a bioinženýrství, VŠCHT Praha)
Bioetanol z celulosy – vliv přítomnosti inhibičních látek na produkční mikroorganismy Cellulose Ethanol – Influence of Inhibitors on Production Strains
Production of ethanol from lignocellulose biomass has attracted wide attention in recent decades. Despite its undeniable
advantages (low price, renewable source) there are also some problems such as formation of inhibitors in lignocellulose
pre-treatment process. The inhibitors can influence not only the efficiency of enzymatic hydrolysis of cellulose but also
the metabolism of microorganisms producing ethanol. Toxic effect of selected inhibitors on growth of Saccharomyces cerevisiae,
Pichia stipitis and Zymomonas mobilis decreased in the order of furfural –> hydroxymethylfurfural –> 4-hydroxybenzoic acid.
While S. cerevisiae was quite resistant to all tested inhibitors, growth of Z. mobilis was highly influenced by furfural.
Contrary to other strains, P. pastoris was sensitive to the presence of 4–hydroxybenzoic acid. These results indicate
that a careful selection of microorganism less sensitive to inhibitors can improve the productivity of lignocellulose
ethanol.
Výroba etanolu z lignocelulosové biomasy k sobě v posledních desetiletích poutá velkou pozornost. Přes její nesporné výhody
(cena suroviny, obnovitelnost) ji stále provázejí i problémy, jedním z nich je i vznik inhibičních látek při nutné předúpravě
biomasy. Tyto látky mohou ovlivňovat jak efektivitu enzymové hydrolýzy celulosy, tak i metabolismus mikrobiálních producentů
ethanolu. Toxický efekt testovaných inhibičních látek na kvasinky Saccharomyces cerevisiae a Pichia stipitis a bakterii
Zymonas mobilis klesal v pořadí furfural –> hydroxymethylfurfural –> kyselina 4-hydroxybenzoová. S. cerevisiae vykazovala
největší odolnost vůči působení testovaných inhibičních látek, Z. mobilis byla silně citlivá k přítomnosti furfuralu.
P. stipitis jako jediná z testovaných mikroorganismů reagovala na přítomnost 4-hydroxybenzoové kyseliny. Tyto výsledky
ukazují, že při výrobě ethanolu z lignocelulosy je nutné pečlivě vybrat produkční mikroorganismus, který je k přítomnosti
inhibitorů
méně citlivý.