Name: Haut-débit dépistage des Variations récalcitrant dans la biomasse lignocellulosique: Total lignine, la lignine monomères et enzymatique sucre sortie (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-09-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 31 s
Description: Découvrez une méthode de criblage à haut débit pour évaluer la récalcitrance de la biomasse lignocellulosique. Cette technique permet de quantifier la libération de glucose et xylose après prétraitement thermochimique et hydrolyse enzymatique.

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Les auteurs tiennent à remercier la stagiaire Evelyn Von Neida qui a fourni des informations primordiales concernant la préparation d’échantillons de biomasse pour les deux pipelines à haut débit discutés dans ce manuscrit. Le soutien au développement de ce travail et de ce manuscrit a été fourni par le BioEnergy Science Center. Le BioEnergy Science Center est un centre de recherche sur la bioénergie du ministère de l’Énergie des États-Unis, soutenu par l’Office of Biological and Environmental Research du DOE Office of Science. Le National Renewable Energy Laboratory (NREL) est un laboratoire national de l’Office of Energy Efficiency and Renewable Energy du DOE des États-Unis, exploité pour le DOE par l’Alliance for Sustainable Energy, LLC. Ce travail a été soutenu par le département de l’Énergie des États-Unis dans le cadre du contrat n°. DE-AC36-08-GO28308 avec le Laboratoire national des énergies renouvelables.

1. à haut débit détermination du glucose et du xylose rendements suivants enzymatique saccharification 9,29 <ol><li> Préparation de l&#39;échantillon (Grincement, De-amidonnage, Extraction, prétraitement) <ol><li> Broyer au moins 300 mg de chaque échantillon de la biomasse en utilisant un broyeur Wiley, de telle sorte que les particules passent à travers un tamis 20 format (850 um). Transfert à l&#39;anti-statiques zip-top sacs (généralement un code-barres) et de l&#39;information de l&#39;échantillon d&#39;enregistrement pour la base de données de codes à barres. </li><li> Ajouter environ 250 mg ou plus de la biomasse du sol du sac anti-statique à une numérotée (avec un crayon, ne pas utiliser de l&#39;encre ou un marqueur) sachet de thé, soigneusement retrousser les sachets de thé, en étant sûr de plier les extrémités sur la biomasse pour empêcher perte au cours de-amidonnage et de l&#39;extraction. </li><li> Enveloppez le sachet fermé à l&#39;aide de fil de cuivre étamé. Notez le numéro de sachet de thé pour chaque échantillon à code-barres. </li><li> Préparer la solution de-amidonnage enzyme parmi les enzymes commerciales (typiquement, 0,25% (v / v) de la glucoamylase (~ 1 600 AGU / L) et1,5% (v / v) d&#39;alpha-amylase (~ 2,900 KNU-S / L) dans 0,1 M d&#39;acétate de sodium (pH 5,0)). Préparer 16 ml par g de biomasse en vrac ou 500 ml par 120 échantillons de sachets de thé. Note: Les chargements capables d&#39;éliminer l&#39;amidon à partir de biomasse au sol doivent être déterminées empiriquement en testant pour l&#39;amidon après digestion avec une gamme de charges d&#39;enzymes et des ratios. </li><li> Dans un récipient en plastique, ajouter 16 ml de solution d&#39;enzyme de-amidonnage pour 1 g de biomasse en vrac du sol. Pour un protocole de-amidonnage lot, ajouter 120 sachets à 500 ml de la solution tampon enzyme. </li><li> Incuber dans un agitateur à 55 ° C pendant 24 (± 4) heures, à 120 rpm pour éliminer l&#39;amidon possible. </li><li> Après l&#39;amidonnage de-incubation, rincer et laisser tremper la biomasse dans plusieurs litres d&#39;eau déminéralisée pendant 30 min. Répétez ce processus deux fois de plus pour éliminer les sels de tampons qui peuvent causer de supplantation (formation de bulles de gaz dans la solution qui peut se traduire par une hausse soudaine et violente dans le niveau de la solution, ce qui provoque l&#39;éthanol liquide chaud à cascadehors du récipient réactionnel) lors de l&#39;extraction. </li><li> Après le rinçage exhaustive de la biomasse de-amidonné, placer les sachets de thé dans la colonne Soxhlet pour l&#39;extraction. Aucune cosse est nécessaire pour cette étape. </li><li> Mettre en place le reflux Soxhlet, en utilisant 95% d&#39;éthanol et d&#39;extraire les échantillons pendant 24 heures. </li><li> Retirez les sachets de thé du réacteur Soxhlet et d&#39;étaler en une seule couche sur un plateau. </li><li> Laisser les échantillons sécher toute la nuit à la température ambiante dans une hotte. </li><li> Dérouler les sachets de thé et de retourner la biomasse sèche pour les sacs antistatiques code-barres originaux. Remarque: Les sacs antistatiques sont efficaces pour réduire l&#39;électricité statique dans la biomasse, améliorer les caractéristiques de manipulation. Si d&#39;autres options de stockage sont utilisés, de la biomasse supplémentaire peut être nécessaire en raison de la biomasse attachement au côté du récipient de stockage. </li><li> Transférer au moins 50 mg de la biomasse sèche à une trémie à code-barres (en utilisant plus de matériel est mieux pour la distribution précise). Speuvent codes à barres de sacs anti-statique et la trémie de réception pour assurer le suivi des échantillons précis. </li><li> Charger les trémies sur des solides pesant robot, en accordant une attention à l&#39;ordre des échantillons dans les racks. Chargez suffisamment de plaques de réacteur pour contenir tous les échantillons et sélectionnez le protocole de distribution basé sur le nombre de plaques utilisées. </li><li> Robotisé peser 5 mg des échantillons séchés (± 0,3 mg) en acier inoxydable de plaques à 96 puits résistant à l&#39;acide. Peser 3 répétitions de chaque échantillon distribué autour de la plaque afin de minimiser les variations localisées. </li><li> Inclure les 8 échantillons de contrôle de la biomasse d&#39;un matériau standard biomasse bien caractérisé afin de suivre les performances du test. Pour plusieurs plaques, l&#39;utilisation de plusieurs trémies de biomasse norme minimiser la dérive de taille de particules provoquée par tamisage dans les trémies sur des cycles répétés de distribution. Remarque: Dans chaque assiette, il devrait y avoir 24 échantillons avec 3 répétitions, 4 blancs constituées d&#39;eau déminéralisée et de l&#39;enzyme, et 8 controls, en utilisant la biomasse norme précédemment caractérisé. Les 3 puits d&#39;angle de chacun des 4 coins de la plaque sont réservés aux normes de sucre. </li><li> Vérifiez puits standard blanc et sucre pour les particules de biomasse errants et enlever le cas échéant. </li><li> Ajouter 250 pi d&#39;eau déminéralisée à chaque puits, et sceller les plaques avec polytétrafluoroéthylène adhésif silicone à des créances (PTFE). </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un &quot;tip 1/8 de fer à souder, percer le ruban PTFE à chaque port de vapeur (117 au total) pour chaque plaque. Utilisez une assiette vide empilés sur scellée plaque de réacteur comme un guide et de restreindre PTFE mouvement de film. </li><li> Fixer les plaques étroitement avec 0.031 joints &quot;d&#39;épaisseur de verre renforcé de PTFE (pré-perforées avec des trous pour les ports de vapeur) entre les plaques et les assiettes vides en haut et en bas de la pile. Prétraiter les échantillons en utilisant un réacteur à vapeur réglée à 180 ° C pendant 17,5 min, ou d&#39;autres combinaisons de température / temps selon la gravité souhaitée. </li><li> Plaques de réacteur Refroidir à 50 °; C par les inondations avec de l&#39;eau déminéralisée. </li></ol></li><li> Saccharification enzymatique <ol><li> Préparer une solution de saccharification enzymatique constitué de 8% (v / v) de solution d&#39;enzyme dans 1,0 M de citrate de sodium, pH 5,0. Préparer 5 ml par plaque de réacteur. Remarque: dilution nécessaire doit être déterminé sur la base de l&#39;activité et de la teneur en protéines de la solution spécifique stock enzyme. </li><li> Lorsque les plaques sont cool, centrifuger dans un seau rotor oscillant à 1500 g pendant 20 min. Retirez le film d&#39;étanchéité. Note: Ces plaques sont lourds et les spécifications de centrifugeuses doivent être vérifiés pour la compatibilité. </li><li> Ajouter 40 ul de la solution enzymatique du stock de 8% à chaque puits (70 mg d&#39;enzyme par g de biomasse). </li><li> Refermer avec le nouveau ruban PTFE. Placez la plaque scellée dans plaque magnétique pince. </li><li> Mélanger délicatement les échantillons par inversion (au moins 15 fois), et incuber à 50 ° C pendant 70 heures. </li><li> Lorsque la saccharification a conclu, mélanger par inversion et centrifuger les plaques à 1500 xg pendant 20 min. </li></ol></li><li> Composition de sucre <ol><li> Préparer un ensemble de six glucose et xylose combiné standards d&#39;étalonnage dans un tampon 0,014 M de citrate (pH 5,0) allant de 0 à 0,750 mg / ml (0, 0,2, 0,3, 0,45, 0,65, et 0,75 mg / ml recommandé) et de 0 à 0,600 mg / ml (0, 0,1, 0,2, 0,35, 0,45 et 0,6 mg / ml recommandé) pour le glucose et le xylose, respectivement. </li><li> Préparer la glucose oxydase / peroxydase (goPod) et le xylose déshydrogénase (XDH) réactifs selon les instructions dans le kit. </li><li> En utilisant une pipette, retirer 200 ul de liquide à partir des 4 puits et les puits de coin de bord adjacentes aux puits de coin (12 puits au total) de la plaque de réacteur. </li><li> En utilisant une pipette, distribuer 180 pi d&#39;eau déminéralisée à chaque puits d&#39;un fond plat plaque de dilution de polystyrène de 96 puits. Ne pas ajouter de l&#39;eau à la norme et coin puits 12 de sucre (supprimer ces conseils si vous utilisez une tête à 96 canaux). </li><li> En utilisant une pipette, distribuer 180 ul réactif goPod à chaque puits du dosage du glucose plmangé. </li><li> En utilisant une pipette, distribuer 180 ul réactif XDH à chaque puits de la plaque d&#39;essai de xylose. </li><li> En utilisant une pipette, transférer 20 ul aliquotes hydrolysat de la plaque de réacteur de 96 puits à la plaque de dilution. Pipeter de la partie supérieure du puits à éviter matières solides de biomasse résiduelle et le liquide dans les puits d&#39;angle. Mélanger par trituration pendant au moins 10 cycles. </li><li> En utilisant une pipette, transférer 110 pi de normes de sucre, en double exemplaire, dans les puits d&#39;angle de la plaque de dilution. </li><li> En utilisant une pipette, transférer 20 ul de parties aliquotes de la plaque de dilution de glucose et xylose les plaques d&#39;essai. Mélanger par trituration. </li><li> Incuber les dosages de glucose et de xylose plaques à température ambiante pendant 30 min. Cassez délicatement les bulles de surface avant de lire. Un pistolet thermique brièvement passé au-dessus de la surface de la plaque fonctionne bien. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un 96 puits lecteur de plaque ultraviolet / visible, régler la longueur d&#39;onde mesurée à 510 nm et enregistrer l&#39;absorbance contre un blanc de réactif.Cette mesure surveille la formation de la quinone-imine, qui est proportionnelle à la concentration en glucose. La concentration en glucose est calculée à partir de la courbe d&#39;étalonnage sur la base des standards d&#39;étalonnage préparées dans 1.3.1. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un 96 puits lecteur de plaque ultraviolet / visible, régler la longueur d&#39;onde mesurée à 340 nm et enregistrer l&#39;absorbance. Cette mesure surveille la réduction de NAD + en NADH, qui est proportionnelle à la concentration en xylose. La concentration en xylose est calculée à partir de la courbe d&#39;étalonnage sur la base des standards d&#39;étalonnage préparées dans 1.3.1. </li></ol></li></ol> 2. à haut débit Détermination du total de lignine et de la lignine contenu monomère Utilisation pyMBMS 28 <ol><li> La préparation des échantillons <ol><li> Broyer et extraire la biomasse en utilisant les méthodes décrites dans les étapes 1.1.1 et 1.1.6-1.1.8. Cela comprend le broyage et l&#39;extraction d&#39;un ensemble de normes à utiliser des contrôles expérimentaux. Remarque: Le mesur pyMBMSements ne dépendent pas de la taille des particules, de sorte que si à l&#39;aide du protocole de pyMBMS, la préparation de la biomasse doit être effectuée pour permettre à l&#39;échantillon pour tenir dans le porte-échantillon, &lt;4 mm. </li><li> En utilisant une petite spatule de distribution d&#39;environ 4 mg (5 mg à trois de préférence) de la biomasse disposé dans une coupelle en acier inoxydable de 80 ul conçu pour l&#39;auto-échantillonneur. </li><li> Veiller à ce que au moins 10% des échantillons analysés sont en cours de normes de contrôle tels que ceux disponibles auprès de l&#39;Institut National des Standards et de la Technologie (bagasse-8491; peuplier-8492; pin-8493, ou la paille de blé-8494). La norme peut également être toute espèce analogues aux échantillons à analyser qui ont déjà été caractérisés en utilisant des procédés standard. </li><li> Charger au hasard les échantillons dans les tasses échantillonneur automatique en utilisant une pince à épiler pour éviter les biais en raison de la dérive possible du spectromètre au fil du temps. Remarque: Une randomisation typique des échantillons comprendrait la mesure de tous les échantillons une fois, suivie d&#39;une re-randomisationde l&#39;ordre des échantillons de mesure double. Programmes de randomisation sont disponibles en ligne. </li><li> En utilisant un poinçon standard, produire manuellement des disques de filtre de verre à partir de type feuilles de fibre de verre A / D, sans liant. Tenez le filtre en fibre de verre ronde avec des pincettes, centrer sur la coupelle d&#39;échantillon, et pousser dans l&#39;échantillon à l&#39;aide d&#39;une clé Allen de 3,5 mm pour confiner la matière dans chaque tasse pendant l&#39;expérience. </li></ol></li><li> Protocole Instrumental <ol><li> Étalonner le spectromètre de masse en utilisant une norme connue qui a des intensités de pointe sur toute la gamme de composés qui peuvent exister pour les échantillons expérimentaux. Pour les échantillons de biomasse typiques, utiliser perfluorotributylamine (PFTBA). </li><li> Régler le taux de débit de gaz porteur d&#39;hélium à 0,9 L / min à l&#39;aide d&#39;un débitmètre de gaz. </li><li> Régler le four auto-échantillonneur à une température de pyrolyse de 500 ° C et la température de l&#39;interface de 350 ° C à l&#39;aide du logiciel d&#39;auto-échantillonneur. Remarque: Un &quot;acier inoxydable 1/8 chaufféligne de transfert enveloppé dans la bande de chaleur qui relie l&#39;échantillonneur automatique pour le spectromètre de masse est contrôlé à l&#39;aide d&#39;un contrôleur de la chaleur à 250 ° C. </li><li> Commencez acquisition de données sur le spectromètre de masse et attendre au moins 60 secondes pour obtenir suffisamment de données pour la collecte des spectres de fond. </li><li> Commencez la méthode d&#39;auto-échantillonneur automatique avec les spécifications de 2.2.2. Remarque: L&#39;échantillonneur automatique tombe chaque échantillon individuellement dans le four échantillonneur automatique. Le temps d&#39;acquisition de données totale est d&#39;environ 1,5 min; Toutefois, la pyrolyse d&#39;un échantillon typique de 4 mg est complète après 30 sec. </li><li> Le contenu de la fiche ionique total (TIC) de chaque échantillon en utilisant un logiciel de spectromètre de masse à 0,5 sec vitesse de balayage. Intensités de record entre m / z 30 à 450. Remarque: composés de la biomasse typiques utilisent ionisation douce à 17 eV. L&#39;instrument peut enregistrer des intervalles plus grands de m / z 1 à 1000; Cependant, la vitesse de balayage sera limitée par la puissance du processeur. </li><li> Retirer fond à partir des spectres en utilisant le MAnuel améliorer fonctionnalité du logiciel. Note: Une portion de 60 balayage de la ligne de base au début de la collecte de données est utilisé pour calculer une valeur de fond moyen. Ce spectre d&#39;arrière-plan moyenne est éliminée à partir des spectres de l&#39;échantillon expérimental automatiquement dans le logiciel du spectromètre de masse. </li><li> Importer le fichier de texte de la colonne unique créé par le logiciel de spectromètre de masse contenant les données spectrales pour chaque échantillon, dans un programme de base de données et de combiner tous les échantillons en une seule base de données. Ajouter les métadonnées applicable à la feuille de calcul. Importez les données formatées (feuille de calcul de fichiers / CSV) dans un logiciel de statistique et de signifier à normaliser les spectres pour tenir compte de la variation dans les masses d&#39;échantillons pyrolysées. </li><li> Utilisez un logiciel de statistique d&#39;effectuer une analyse en composantes principales (ACP) en utilisant les données spectrales pour analyser regroupement des échantillons standards répliquées utilisées dans les mesures, ainsi que d&#39;évaluer quels sommets font partie intégrante de la classification des produits chimiquescomposés dans les chargements complotent 28. Remarque: les groupes PCA les échantillons en fonction de la similitude de leurs spectres, et permet un contrôle des normes de mesurer l&#39;erreur expérimentale en raison de la dérive de l&#39;instrument pendant la course. </li><li> Pour calculer le syringyl de lignine (S) / guaiacyle (G) le rapport, la somme des aires des pics de S (m / z = 154, 167, 168, 182, 194, 208, et 210) et diviser par la somme de G pics à 124, 137, 138, 150, 164, et 178. </li><li> Pour le calcul de la teneur en lignine au total, la somme des pics de lignine avec m / z = 120, 124, 137, 138, 150, 152, 154, 164, 167, 178, 180, 182, 194, et 210. </li><li> Calculer un facteur de correction pour la mesure de mise à l&#39;échelle pyMBMS une méthode standard pour estimer la lignine totale, comme Klason lignine. Diviser la valeur de la lignine Klason de la norme individuelle par la teneur totale en lignine mesurée pour l&#39;échantillon standard en utilisant pyMBMS. </li><li> Appliquer ce facteur de correction à tous comme-espèces dans l&#39;ensemble de données. Répétez l&#39;opération pour chaque type de biomasse analysé. Note: Le facteur de correction peut varier considérablement en fonction de la S / G de la biomasse analysé. </li></ol></li></ol>

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</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Les principales étapes de préparation d&#39;échantillons pour obtenir des données précises et reproductibles lors de la conduite des expériences de criblage à haut débit sont les suivantes: Sucre Essai de libération: En général, les échantillons sont préparés en lots allant de quelques dizaines à plusieurs milliers à la fois. Chaque étape majeure est typiquement effectuée pour tous les échantillons avant de se déplacer vers l&#39;avant afin de minimiser les varia...

Comme l&#39;offre mondiale de combustibles non renouvelables et de leurs produits déclins associés, les scientifiques ont mis au défi de créer des carburants et des produits chimiques similaires à partir de sources d&#39;origine végétale 1. Un aspect clé de ce travail est de déterminer quelles espèces de plantes peuvent être appropriés pour la production de biocarburants et des biomatériaux 2,3. En général, ces matières premières sont évaluées pour la lignine, la cellulose, l&#39;hémicellulose et la teneur en; ainsi que leur sensibilité à la déconstruction (récalcitrant) par un prétraitement thermique, mécanique et / ou chimique, avec ou sans saccharification enzymatique ultérieure. Des analyses plus détaillées sont utilisés pour déterminer la composition spécifique de la lignine et l&#39;hémicellulose fractions ainsi que des activités enzymatiques optimales nécessaires. Les modifications transgéniques de plantes qui ne possèdent pas intrinsèquement traits idéales pour la conversion biochimique ou thermochimique aux produits souhaités ont fourni aux chercheurs une source considérablement élargi du potmatières premières tiels 4. Les méthodes d&#39;analyse standard pour quantifier les traits chimiques d&#39;une plante, tout en étant très utile pour les petites séries d&#39;échantillons, sont inadaptés pour le dépistage rapide de centaines ou de milliers d&#39;échantillons 5-7. Les procédés décrits ici HTP ont été développés pour évaluer rapidement et efficacement un grand nombre de variantes de la biomasse à des changements dans la paroi cellulaire récalcitrant à la dégradation thermochimique et / ou enzymatique. Il est essentiel de comprendre que les essais de criblage HTP décrites ici n&#39;a pas été conçu pour maximiser la conversion ou le rendement. L&#39;objectif est de déterminer les différences relatives dans la résistance intrinsèque des échantillons de biomasse connexes. En conséquence, un grand nombre des étapes d&#39;analyse diffèrent des essais de conversion de la biomasse «typiques», où l&#39;objectif est d&#39;obtenir des taux de conversion maximal ou étendue. Par exemple, sévérités prétraitement plus faibles et la réduction des temps d&#39;hydrolyse enzymatique sont utilisés pour optimiser différerrences entre les échantillons. Dans la plupart des cas, des charges relativement élevées d&#39;enzymes sont utilisés pour réduire des écarts dus à la variation expérimentale de l&#39;activité de l&#39;enzyme, ce qui pourrait fausser considérablement les résultats. Des techniques rapides pour déterminer la composition des parois cellulaires végétales et les sucres monomères libérés suivante saccharification enzymatique comprend la robotique, personnalisés, des plaques à 96 puits thermochimique compatibles, et des modifications des méthodes de laboratoire standard 8-11 et protocoles instrumentales, telles que la spectroscopie de vibration (infrarouge (IR), dans le proche infrarouge (NIR), ou Raman) et la résonance magnétique nucléaire (RMN) de 12 à 17. Ces méthodologies sont essentiels pour isoler les matières premières à forte cellulose ou le contenu de lignine faible, ou ceux qui devraient donner le plus élevé de glucose, le xylose, l&#39;éthanol, etc. Ces méthodes ont permis analyses à échelle réduite qui emploient de plus petites quantités de biomasse et de consommables, menant à des réductions dans experimental dépenses 18 </sjusqu&#39;à&gt;. Une autre caractéristique de cette approche méthodologique est que diverses conditions expérimentales peuvent être rapidement et, dans certains cas simultanément, évaluée. Par exemple, une variété de différentes stratégies de prétraitement ou cocktails d&#39;enzymes peut être testé, permettant à des paramètres expérimentaux les plus optimales pour être rapidement identifiés et utilisés. Matières premières populaires, tels que les tiges de maïs 9, le peuplier 8,10, la bagasse de canne 8, et le panic raide 8 ont été évaluées avec succès en utilisant ces méthodes de HTP. Lignine totale et de la composition monomère lignine sont aussi communément quantifiés traits de la biomasse. Il a été démontré des réductions de la teneur en lignine pour augmenter la digestibilité enzymatique de polysaccharides 19,20. Le rôle que le rapport monomère lignine (souvent signalé comme syringyl / guaiacyle (S / G) contenu) joue dans la déconstruction de la paroi cellulaire de la plante est toujours sous enquête. Certains rapports ont indiqué que les réductions dans le S / Grapport a conduit à une augmentation des rendements de glucose après hydrolyse 21, tandis que d&#39;autres études dévoilent la tendance inverse 19,22. Procédés à haut débit pour l&#39;évaluation de la lignine et de ses monomères comprennent la spectroscopie vibrationnelle (IR, NIR, Raman et 23 à 26) couplée à une analyse multivariée, et la pyrolyse faisceau moléculaire par spectrométrie de masse (pyMBMS) 27,28. Lors de l&#39;élaboration des méthodes de HTP pour le criblage de la biomasse, plusieurs considérations intégrales doivent être gardés à l&#39;esprit. Un aspect clé est la complexité de la méthode. Quel est le niveau de compétence requis pour la technique? Analyses chimiométriques, par exemple, exigent des compétences spécifiques pour la construction, l&#39;évaluation et le maintien de modèles prédictifs. Les méthodes standard présentent étapes indésirables d&#39;analyse préparatoire ou des données ou utilisent des réactifs toxiques. Développement des modèles est un processus continu où de nouvelles données sont incorporées dans le modèle au fil du temps pour augmenter la robustesse du modèle. Un autre considration est les économies et une diminution des temps d&#39;analyse expérimentale des méthodes à haut débit proposées. Si la méthode est très rapide, mais très coûteux, il peut ne pas être réalisable pour une technique de nombreux laboratoires à adopter. Les méthodes illustrées dans ce manuscrit sont des variantes des techniques normalisées, modifiés pour amplifier les capacités de débit. Ces protocoles mesurer quantitativement les traits de la biomasse d&#39;intérêt sans nécessiter le développement de modèles prédictifs. Ceci est un attribut essentiel de ces techniques, car les méthodes de prévision, tout en présentant de fortes corrélations avec la norme analyses utilisé pour développer les modèles, ne sont pas aussi précis que la mesure effectivement la quantité d&#39;intérêt pour les échantillons. Considérant que les méthodes utilisées sont essentiellement versions réduites de méthodes analytiques banc échelle standard, exactitude et la précision sont négociés pour la vitesse et le débit. Surtout, ce résultat est dû à des erreurs élevé dans les petites pipetage de volume et de pesage; ainsi que l&#39;augmentation deamplement hétérogénéité taille de l&#39;échantillon est réduite. Alors que les grandes séries d&#39;échantillons peuvent être examinés et comparés, un grand soin doit être exercé en faisant des comparaisons entre les campagnes distinctes et aux résultats l&#39;échelle du laboratoire. La plupart des étapes fastidieuses impliquent la manipulation physique de la biomasse. Échantillons de broyage peut prendre plusieurs minutes par échantillon, y compris le nettoyage de l&#39;usine entre les échantillons. Le chargement manuel, le déchargement, et les trémies de nettoyage et de remplissage et de vidange des sachets de thé et les sacs d&#39;échantillons est également très intensive en main. Bien que chaque étape peut prendre une minute ou plus, faisant des milliers d&#39;échantillons peuvent prendre plusieurs heures, voire des jours. Les robots peuvent charger une plaque de réacteur typique avec la biomasse dans environ 3 à 4 heures ou 6 à 8 plaques jour -1 robot de -1. Cette situation est fonction des paramètres de précision utilisées ainsi que le type et la quantité de biomasse à tester. Plateaux de remplissage du réacteur avec de l&#39;eau, de l&#39;acide dilué, ou enzymatique est effectué rapidement à l&#39;aide d&#39;un robot de manipulation de liquides. Pretraitement d&#39;un empilement de plaques (de 1 à 20 des plaques de réacteur) prend entre 1 et 3 heures lorsque l&#39;assemblage, refroidir, et le démontage est inclus. L&#39;hydrolyse enzymatique prend 3 jours et l&#39;analyse du sucre nécessite environ 1 h de temps de préparation ainsi que 10 minutes par plaque de réacteur pour terminer le test et lire les résultats. Un horaire hebdomadaire de prétraitement et d&#39;analyse fixées jours accueille un horaire de travail raisonnable, minimisant impair heures et le week-end des efforts pour la composante humaine de l&#39;essai et permet un traitement ~ 800 à 1000 échantillons par semaine sur une base continue. Le débit maximum dépend de plusieurs facteurs, notamment la quantité de matériel (robots, réacteurs plaques, etc.) et combien de &quot;logiciel&quot; (ie, la dotation en personnel) sont disponibles pour faire le travail manuel. La limite supérieure pratique est 2500 à 3000 échantillons / semaine; cependant, que la production nécessite l&#39;opération 7 jours par semaine et plusieurs stagiaires étudiants et techniciens. En comparaison, 3000 échantillons par HPLC exigeraient environ 125 jours de samanalyse ple plus la main-d&#39;œuvre supplémentaire de peser manuellement des échantillons dans des réacteurs et des échantillons de filtrage avant l&#39;analyse.

<table><tbody><tr><td>Station de travail automatisée Biomek FX</td><td>Beckman Coulter</td><td>Biomek FX</td><td>Manipulateur de liquides automatisé</td></tr><tr><td>Wiley mill</td><td>Thomas Scientific</td><td>3375E15 (modèle 4), ou 3383L20 (mini-mill)</td><td></td></tr><tr><td>sacs antistatiques</td><td>Minigrip*</td><td>MGST4P02503</td><td>2.5x3 », plusieurs fournisseurs disponibles</td></tr><tr><td>fil de cuivre étamé</td><td>McMaster-Carr</td><td>8871K84</td><td>0.016 » de diamètre, sachets de thé en fil de fer plié et maintenu</td></tr><tr><td>Sachets</td> de thé <td>Herbco</td><td>press n’brew</td><td>3,5 x 5 pouces</td></tr><tr><td>gluco-amylase</td><td>Novozymes</td><td>Spirizyme Fuel&nbsp ;</td><td></td></tr><tr><td>alpha-amylase</td><td>Novozymes</td><td>Liquozyme SC DS</td><td></td></tr><tr><td>acétate de sodium trihydraté</td><td>tout fournisseur</td><td></td> de produits chimiques <td>acide</td></tr><tr><td>acétique</td> de qualité de réactif <td>tout fournisseur de</td><td></td> produits chimiques <td>qualité de réactif</td></tr><tr><td>190 proof (95 %) éthanol</td><td>tout fournisseur</td><td></td> de produits chimiques <td>trémies de qualité</td></tr><tr><td></td><td>réactif Freeslate</td><td></td><td></td></tr><tr><td>96- puits C-276 Plaques Hastelloy</td><td>Aspen Machining (Lafayette, Colorado)</td><td>N/A (sur mesure)</td><td></td></tr><tr><td>Pointe de fer à souder 1/8 »</td><td>Ruban</td> téflon à support silicone-adhésif Sears <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>3M</td><td>5180</td><td>3 » de large (rouleaux de 36 verges)</td></tr><tr><td>solution enzymatique</td><td>Novozymes</td><td></td><td>Cellic CTec2</td></tr><tr><td>acide citrique monohydrate</td><td>tout fournisseur</td><td></td> de produits chimiques<td></td></tr><tr><td>citrate trisodique dihydraté</td><td>tout fournisseur</td><td></td><td></td>de produits chimiques</tr><tr><td>jetable, plaques de polystyrène à 96 puits</td><td>Greiner Bio-One</td><td>655101</td><td>ou équivalent ; plusieurs fournisseurs disponibles</td></tr><tr><td>glucose oxydase/peroxydase&nbsp ;</td><td>Megazyme</td><td>K-Gluc</td><td>Megazyme D-glucose kit de dosage</td></tr><tr><td>xylose déshydrogénase</td><td>Megazyme</td><td>K-Xylose</td><td>Megazyme D-xylose solution</td></tr><tr><td>étalon de glucose</td><td>Megazyme</td><td>K-Gluc</td><td>Megazyme D-glucose kit de dosage</td></tr><tr><td>xylose solution étalon</td><td>Megazyme</td><td>K-Xylose</td><td>Megazyme Megazyme Kit de dosage D-xylose</td></tr><tr><td>gobelets d’échantillons en acier inoxydable</td><td>Frontier Laboratories</td><td>PY1-EC80F</td><td></td></tr><tr><td>feuilles de fibre de verre</td><td>Pall</td><td>66227</td><td>8x10" feuilles ; cercles perforés avec perforateur standard</td></tr><tr><td>Canne à sucre Bagasse Charge d’alimentation de biomasse entière</td><td>NIST</td><td>8491</td><td></td></tr><tr><td>Peuplier d’Angleterre (peuplier) Matière première de biomasse entière</td><td>NIST</td><td>8492</td><td></td></tr><tr><td>Pin de Monterey Matière première de biomasse entière</td><td>NIST</td><td>8493</td><td></td></tr><tr><td>Blé Matière première de biomasse entière de paille</td><td>NIST</td><td>8494</td><td></td></tr></tbody></table>

haut-débit dépistage des variations récalcitrant dans la biomasse lignocellulosique: total lignine, la lignine monomères et enzymatique sucre sortie

High-throughput Screening of Recalcitrance Variations in Lignocellulosic Biomass: Total Lignin, Lignin Monomers, and Enzymatic Sugar Release

La conversion de la biomasse lignocellulosique en carburants, produits chimiques et autres produits a été explorée comme une voie possible vers la réduction de l’utilisation de sources d’énergie non renouvelables. Afin d’identifier quelles plantes, issues d’un pool diversifié, présentent les caractéristiques chimiques souhaitées pour les applications en aval, des attributs, tels que la teneur en cellulose et en lignine, ou la libération de sucre monomère à la suite d’une saccharification enzymatique, doivent être comparés. Les protocoles expérimentaux et d’analyse de données des méthodes d’analyse standard peuvent prendre beaucoup de temps, limitant ainsi le nombre d’échantillons pouvant être mesurés. Les méthodes à haut débit (HTP) pallier les lacunes des méthodes standard et permettent le dépistage rapide des échantillons disponibles afin d’isoler ceux qui possèdent les caractéristiques souhaitées. Cette étude illustre les pipelines de libération de sucre HTP et de spectrométrie de masse à faisceau moléculaire de pyrolyse utilisés au National Renewable Energy Lab. Ces pipelines ont permis d’évaluer efficacement des milliers d’usines tout en réduisant le temps et les coûts d’expérimentation grâce à des réductions de main-d’œuvre et de consommables.

L&#39;effet combiné de la pré-traitement thermochimique et la saccharification enzymatique ultérieure est mesurée en fonction de la masse de glucose et xylose libérée à la fin de l&#39;essai. Les résultats sont rapportés en termes de milligrammes de glucose et xylose libérés par gramme de biomasse. Ceci est en contraste frappant avec les données déclarées à partir d&#39;essais banc échelle, qui est généralement déclarés comme pour cent de rendement théorique basée sur l&#39;analyse de la composition de la matière de dép...

La structure de la paroi cellulaire végétale et les traits chimiques sont évalués afin d’identifier les matières premières idéales pour les biocarburants et les biomatériaux. Les méthodes standard ont des limites lorsqu’elles sont appliquées à de grands ensembles de données. Ces méthodes de prétraitement à haut débit, de saccharification enzymatique et de spectrométrie de masse par faisceau moléculaire de pyrolyse permettent de comparer un grand nombre d’échantillons de biomasse avec une réduction du temps et des coûts expérimentaux.

Haut-débit dépistage des Variations récalcitrant dans la biomasse lignocellulosique: Total lignine, la lignine monomères et enzymatique sucre sortie

The conversion of lignocellulosic biomass to fuels, chemicals, and other commodities has been explored as one possible pathway toward reductions in the ...

L'objectif général de cette procédure est de mesurer les résidus de prétraitement thermochimique et d'hydrolyse enzymatique entre des variantes apparentées de biomasse. Cela est réalisé en premier lieu en préparant les échantillons de biomasse pour les tests par réduction de taille, ainsi que par extraction de l'amidon et des sucres solubles. La deuxième étape consiste à distribuer la biomasse avec une grande précision dans des plaques réacteurs à haut débit compatibles thermochimiquement.Les échantillons sont prétraités dans un réacteur à vapeur. Ensuite, les échantillons sont digérés avec une cellulase commerciale standard pendant trois jours afin d'hydrolyser la cellulose et l'hémicellulose. La dernière étape consiste à déterminer le glucose et le xylose libérés lors de l'hydrolyse enzymatique à l'aide des dosages GO pod et XDH.En fin de compte, la quantification à haut débit du glucose et du xylose est utilisée pour déterminer la libération relative de sucres entre les échantillons, exprimée en gramme de sucre par gramme de biomasse initiale. Le principal avantage de cette technique par rapport à d'autres méthodes à l'échelle du laboratoire, telles que le prétraitement et l'hydrolyse enzymatique à petite échelle, est qu'elle peut être réalisée simultanément sur des centaines, voire des milliers d'échantillons. Cette méthode permet de répondre à des questions clés dans le domaine de la conversion de la biomasse, notamment quels cultivars ou variants sont plus propices à la conversion en sucres et en produits ultérieurs.Ainsi, les implications de cette technique peuvent être étendues à la compréhension de la structure et de la fonction de la paroi cellulaire, car les mutations que nous introduisons dans la voie de biosynthèse de la paroi cellulaire peuvent être analysées afin de détecter des modifications chimiques structurales. Cette méthode peut en effet fournir des informations sur les composants récalcitrants de la paroi cellulaire végétale. Elle peut également être appliquée à d'autres aspects de la conversion de la biomasse, tels que l'étude de l'activité enzymatique et des effets synergiques.En général, les personnes novices dans cette méthode éprouveront des difficultés car celle-ci implique de grands ensembles d'échantillons de variantes de biomasse qui doivent être manipulés de manière identique et simultanée à l'échelle du milligramme. Cela nécessite donc des robots spécialisés et un équipement adapté. Pour commencer la procédure, transférez environ 250 milligrammes de biomasse préalablement broyée provenant d'un sac antistatique barré vers un sachet de thé numéroté, enroulez soigneusement le sachet en veillant à replier les extrémités par-dessus la biomasse afin d'éviter toute perte durant le retrait de l'amidon et l'extraction. Ensuite, fermez chaque sachet en l'entourant de fil de cuivre recouvert d'étain et enregistrez le numéro du sachet pour chaque échantillon barré.Ajoutez 500 millilitres d'une solution enzymatique déstarchante préparée au préalable dans un récipient en plastique. Ajoutez ensuite 120 sachets de thé à la solution tampon enzymatique pour un protocole de traitement par lots. Après incubation dans un agitateur, rincez et faites tremper la biomasse dans plusieurs litres d'eau déionisée pendant 30 minutes, suite à un rinçage exhaustif de la biomasse déstarchée.Pour éliminer les sels tampons, placez les sachets dans une colonne en chaussette pour l'extraction. Configurez le reflux en chaussette avec de l'éthanol à 95 % et extrayez les échantillons pendant 24 heures. Une fois l'extraction terminée, déroulez les sachets et remettez la biomasse séchée dans le tube d'origine portant le code-barres.Sacs antistatiques Transférez au moins 50 milligrammes de la biomasse séchée dans un entonnoir codé à barres. Scannez les codes-barres des sacs antistatiques et de l’entonnoir récepteur afin d’assurer un suivi précis des échantillons. Après chargement des entonnoirs sur un robot de pesée solide, pesez robotiquement cinq milligrammes des échantillons séchés dans de l’acier inoxydable résistant aux acides.Les plaques 96 puits pèsent trois répliques de chaque échantillon réparties autour de la plaque afin de minimiser les variations localisées. Ensuite, ajouter 250 microlitres d'eau déionisée dans chaque puits et sceller les plaques avec du ruban en POLYTÉTRAFLUOROÉTHYLÈNE ou PTFE à dos adhésif en silicone. À l'aide d'une pointe de fer à souder d'un huitième de pouce, percer le ruban PTFE à chaque orifice de vapeur.Pour chaque plaque, fixer fermement les plaques à l'aide de joints en PTFE renforcé de verre d'une épaisseur de 0,031 pouce placés entre les plaques, ainsi que des plaques vides en haut et en bas de la pile. Prétraiter les échantillons à l'aide d'un réacteur à vapeur réglé à 180 degrés Celsius pendant 17,5 minutes. Une fois terminé, refroidir les plaques du réacteur à 50 degrés Celsius en les inondant d'eau déionisée.Lorsque les plaques sont refroidies, les centrifuger dans un rotor à godets oscillants à 1700 ×g pendant 20 minutes. Ensuite, retirer le film supérieur.Ajouter 40 microlitres de la solution mère d'enzyme à 8 % préparée précédemment dans chaque puits. Après avoir refermé avec un nouveau ruban en PTFE, placer la plaque scellée dans une pince magnétique pour plaque. Mélanger délicatement les échantillons par retournement au moins 15 fois et incuber à 50 degrés Celsius pendant 70 heures. Après l'incubation, les plaques réacteurs sont mélangées et centrifugées.Ensuite, le robot de manipulation des liquides est utilisé pour effectuer la quantification du glucose et du xylose à l'aide de dosages colorimétriques enzymatiques, respectivement la xylose déshydrogénase (XDH) pour le xylose et la glucose oxydase, peroxydase (GO POD) pour le glucose. La plateforme est configurée avec des réservoirs contenant les réactifs GO POD et XDH, ainsi que de l'eau pour la dilution et des supports de pointes de 200 microlitres à 96 canaux pour chaque réactif. Ces pointes sont réutilisées pour plusieurs plaques de réacteurs.Le plateau contient également des embouts jetables de 200 microlitres pour le retrait de l'eau et l'ajout des étalons de sucre, ainsi que des étalons de sucre préparés. À partir des vials HPLC du carrousel de stockage, le robot introduit trois plaques microtitration transparentes, une pour réaliser la dilution du mélange d'hydrolyse et une chacune pour les dosages XDH et GoPod. Le préhenseur déplace les quatre plaques vers des positions sur le plateau.Des embouts monocoups de 100 microlitres à 96 canaux sont amenés sur le plateau à partir du carrousel pour être utilisés lors du transfert du réacteur à la plaque de dilution, puis de la plaque de dilution aux plaques XDH et go pod. À l’aide du pipeteur à huit canaux à interstice variable, l’eau ajoutée avant le prétraitement est retirée des trois puits situés dans chaque coin de la plaque de réacteur afin d’éviter tout transfert vers la plaque de dilution. Ces 12 puits étant destinés aux étalons de sucres à l’aide de la tête de pipetage à 96 canaux.Une fois les trois pointes retirées de chaque coin, 180 microlitres d'eau sont ajoutés dans les puits de la plaque de dilution. Après avoir changé les pointes, les réactifs XD, H et go pod sont transférés depuis leurs réservoirs respectifs vers leurs plaques d'essai respectives à l'aide de la tête de pipetage à 96 canaux.Pendant ce processus, les étalons de sucre sont ajoutés dans les trois puits de chaque coin de la plaque de dilution. Après être passé à des embouts plus petits, on utilise la tête de pipetage à huit canaux pour transférer 20 microlitres de surnageant d'hydrolyse dans la plaque de dilution, puis la plaque est mélangée par tri. L'échantillon doit être aspiré près de la surface du liquide afin de limiter l'encrassement des embouts par les particules de biomasse.Après le mélange, 20 microlitres sont transférés séquentiellement à l’aide de la tête de pipetage à 96 canaux vers les plaques XDH et go pod. Après chaque mélange effectué par trier, les pointes de réacteur d’échantillons et les plaques de dilution sont replacées dans un support de déchets sur le carrousel ; les plaques XDH et go pod sont retirées et placées sur un support de carrousel séparé, puis laissées au repos pendant une heure avant d’être lues au spectrophotomètre, à l’aide d’un lecteur de plaques 96 puits ultraviolet-visible.Régler la longueur d'onde mesurée à 510 nanomètres et enregistrer l'absorbance par rapport à un témoin réactif. Ensuite, régler la longueur d'onde mesurée sur le lecteur de plaques à 340 nanomètres et enregistrer l'absorbance à l'aide d'une petite spatule. Dispenser environ quatre milligrammes de la biomasse préparée dans un creuset en acier inoxydable de 80 microlitres conçu pour l'échantillonneur automatique du spectromètre de masse.À l’aide d’un perforateur standard, produire manuellement des disques filtrants en verre à partir de feuilles en fibres de verre de type ad, puis charger les échantillons dans les supports du distributeur automatique à l’aide de pinces en les répartissant aléatoirement dans les cupules afin d’éviter tout biais dû à la dérive du spectromètre dans le temps. Après avoir effectué l’étalonnage et saisi les paramètres appropriés dans le spectromètre de masse, démarrer l’acquisition des données et attendre au moins 60 secondes pour obtenir suffisamment de données en vue de la collecte des spectres de fond. Enfin, lancer la méthode automatisée du distributeur automatique en utilisant un débit de gaz vecteur hélium de 0,9 litre par minute.Un exemple de tendances est une étude portant sur la récalcitrance de 755 variants naturels de peuplier prélevés dans le nord-ouest du Pacifique. Les résultats indiquent que, lorsque le rapport entre la seringue et le guil augmente, la récalcitrance diminue jusqu'à un rapport d'environ deux, au-delà duquel l'amélioration de la récalcitrance se stabilise. Des valeurs aberrantes peuvent être observées ici, dans le cas où le gène PT quatre CL un a été sous-régulé.Dans le peuplier, plusieurs des cent cultivars analysés présentent clairement une augmentation des composés récalcitrants, comme en témoigne la libération réduite de sucres. Différentes variétés de paille de blé cultivées sur plusieurs sites et récoltées après diverses variations des conditions de croissance ont donné lieu à 20 populations distinctes selon les combinaisons des variables ci-dessus. Ces ensembles d'échantillons sont facilement distinguables et indiquent des variables positives et négatives.Pour les pyrolyses récalcitrantes, la spectrométrie de masse en faisceau moléculaire peut être utilisée pour évaluer les changements dans la composition de la paroi cellulaire. Les fragments spectraux de masse sont attribués à différents monomères de lignine. Lors de la comparaison d'un échantillon riche en lignine à un échantillon riche en glucides, les différences dans les données spectrales sont apparentes.L'utilisation de données de spectrométrie de masse, couplée à une analyse en composantes principales, est illustrée ici. Le graphique des contributions des composantes principales peut aider à identifier quels caractères chimiques sont expliqués dans le graphique de classification des scores, ainsi qu'à clarifier quels caractères varient entre les groupes d'échantillons. Une fois maîtrisée, cette technique peut être utilisée pour analyser des milliers d'échantillons par semaine si elle est correctement appliquée. Lors de la mise en œuvre de cette procédure, il est important d'être aussi constant que possible et de ne comparer que des échantillons appartenant à un ensemble apparenté.Ainsi, après son développement, cette technique a ouvert la voie à d'autres chercheurs pour travailler sur des méthodes de criblage à haut débit et d'autres domaines relatifs à la récalcitrance des parois cellulaires végétales, en utilisant des substances telles que les liquides ioniques et les prétraitements alcalins. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière de préparer, manipuler et analyser correctement de grands ensembles d'échantillons de biomasse à l'échelle microscopique afin de détecter des différences de récalcitrance, grâce à la réduction de taille et à l'extraction, au prétraitement thermochimique et à l'hydrolyse enzymatique. Veuillez vous rappeler que le travail avec des pressions élevées, de la vapeur et des équipements automatisés est extrêmement dangereux, et que toutes les précautions de sécurité doivent être prises, telles que le port d'équipements de protection individuelle, ainsi que la mise en place de dispositifs de sécurité verrouillés sur tous les équipements pendant l'exécution de ces procédures.

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La biomasse végétale est une grande neutralité carbone ressource renouvelable qui pourraient être utilisés pour la production de biocarburants. La biomasse végétale est principalement constitué de parois cellulaires, un matériau composite de structure complexe appelée lignocellulosiques. Nous décrivons ici un protocole pour une analyse complète du contenu et de la composition de la lignine polyphénolique.

Partie analyse complète de la composition des parois des cellules végétales (biomasse lignocellulosique) I: La lignine

Une méthode basée sur la microscopie confocale Raman est présenté qui offre sans étiquette de visualisation de la lignine dans les parois des cellules végétales et la comparaison de la lignification dans les différents tissus, d'échantillons ou d'espèces.

Sans étiquette In situ</emImagerie> de lignification dans les parois des cellules végétales

Ce protocole décrit un écran haut débit pour l'activité cellulolytique d'une banque métagénomique exprimé dans Escherichia coli. L'écran est la solution basée et hautement automatisé et utilise un pot de chimie dans des microplaques 384 puits avec la lecture finale comme une mesure d'absorbance.

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Nous décrivons un faible coût, la méthode à haut débit pour le dépistage de l'activité endoglucanase...

Criblage à haut débit activité endoglucanase fongique dans les Escherichia coli</em

Une méthode simple et rapide pour déterminer le potentiel de saccharification d'un grand nombre d'échantillons de biomasse végétale est décrite. La plate-forme automatisée pour cette analyse implique la préparation de la biomasse végétale pour l'analyse des plaques à 96 puits et la performance subséquente de prétraitement, l'hydrolyse et la quantification des sucres libérés.

Assay saccharification haut débit pour les matériaux lignocellulosiques

Un double interférence ARN brin (dsRNAi) technique est employée pour réguler à la baisse la coenzyme maïs cinnamoyl A réductase (ZmCCR1) gène à faible teneur en lignine des plantes. La lignine régulation à la baisse à partir de la paroi cellulaire est visualisée par des analyses microscopiques et quantifiée par la méthode Klason. Changements dans la composition de l'hémicellulose et la cellulose cristalline sont analysés.

Lignine régulation à la baisse de<em&gt; Zea mays</em&gt; Via dsRNAi et Klason lignine analyse

Techniques d'évolution et d' isolement adaptatifs sont décrits et démontrés pour produire des dérivés de la souche Scheffersomyces de NRRL Y-7124 qui sont en mesure de consommer rapidement hexose et les sucres mixtes pentoses en enzyme saccharifiées hydrolysats undetoxified et d'accumuler plus de 40 g / L d' éthanol.

Techniques pour l&#39;évolution de la levure robuste Pentose-fermentation pour la bioconversion de lignocellulose en éthanol

Un test à haut débit pour le criblage enzymatique est décrit. Ce kit de dosage multiplexé prêt à l’emploi comprend des substrats pré-choisis de l’iomasseB hromogèneC (CPH) et des substrats complexes Inon solubles de l’iomasse Bhromogène (ICB). Les enzymes cibles sont les endoenzymes et les protéases qui dégradent les polysaccharides.

Criblage à haut débit d&#39;Enzymes Glucides dégradant Utilisation Novel Insoluble chromogénique Substrat Assay Kits

OrganoCat est une méthode de prétraitement et de fractionnement de la lignocellulose dans des conditions douces en lignine, sucres fermentescibles et pulpe de cellulose. Dans un système de solvant biogénique et biphasique composé d’eau et de 2-méthyltétrahydrofurane avec de l’acide 2,5-furancarboxylique comme catalyseur, les produits OrganoCat sont séparés in situ pour une récupération simple du produit.

Fractionnement de la biomasse lignocellulosique à l’aide du procédé OrganoCat

Le prétraitement assisté par micro-ondes à base de solvant eutectique profond est un processus vert, rapide et efficace pour le fractionnement lignocellulosique et la récupération de la lignine de haute pureté.

Extraction ultrarapide de la lignine à partir de résidus lignocellulosiques méditerranéens inhabituels

Ce protocole présente un flux de travail standard de criblage à haut débit pour les micro-organismes industriels. Il consiste à construire une bibliothèque de mutants via la mutagenèse ARTP, à effectuer un dépistage de gouttelettes positif avec microfluidique automatisée, puis à vérifier les résultats. La fiabilité du flux de travail a été validée en criblant des souches à haut rendement de B. coagulans .

Criblage à haut débit des mutants de Bacillus coagulans hyperproducteur d’acide L-lactique utilisant une plateforme microfluidique automatisée à gouttelettes

Découvrez une méthode de criblage à haut débit pour évaluer la récalcitrance de la biomasse lignocellulosique. Cette technique permet de quantifier la libération de glucose et xylose après prétraitement thermochimique et hydrolyse enzymatique.

Haut-débit dépistage des Variations récalcitrant dans la biomasse lignocellulosique: Total lignine, la lignine monomères et enzymatique sucre sortie (Vidéo) | JoVE Journal

Haut-débit dépistage des Variations récalcitrant dans la biomasse lignocellulosique: Total lignine, la lignine monomères et enzymatique sucre sortie

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