Cellulose accessibility limits the effectiveness of minimum cellulase loading on the efficient hydrolysis of pretreated lignocellulosic substrates
Notice bibliographique
Résumé
A range of lignocellulosic feedstocks (including agricultural, softwood and hardwood substrates) were pretreated with either sulfur dioxide-catalyzed steam or an ethanol organosolv procedure to try to establish a reliable assessment of the factors governing the minimum protein loading that could be used to achieve efficient hydrolysis. A statistical design approach was first used to define what might constitute the minimum protein loading (cellulases and β-glucosidase) that could be used to achieve efficient saccharification (defined as at least 70% glucan conversion) of the pretreated substrates after 72 hours of hydrolysis. The likely substrate factors that limit cellulose availability/accessibility were assessed, and then compared with the optimized minimum amounts of protein used to obtain effective hydrolysis. The optimized minimum protein loadings to achieve efficient hydrolysis of seven pretreated substrates ranged between 18 and 63 mg protein per gram of glucan. Within the similarly pretreated group of lignocellulosic feedstocks, the agricultural residues (corn stover and corn fiber) required significantly lower protein loadings to achieve efficient hydrolysis than did the pretreated woody biomass (poplar, douglas fir and lodgepole pine). Regardless of the substantial differences in the source, structure and chemical composition of the feedstocks, and the difference in the pretreatment technology used, the protein loading required to achieve efficient hydrolysis of lignocellulosic substrates was strongly dependent on the accessibility of the cellulosic component of each of the substrates. We found that cellulose-rich substrates with highly accessible cellulose, as assessed by the Simons' stain method, required a lower protein loading per gram of glucan to obtain efficient hydrolysis compared with substrates containing less accessible cellulose. These results suggest that the rate-limiting step during hydrolysis is not the catalytic cleavage of the cellulose chains per se, but rather the limited accessibility of the enzymes to the cellulose chains due to the physical structure of the cellulosic substrate.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».