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Keywords:

  • Biokraftstoffe;
  • Cellulase;
  • Celluloseabbau;
  • Cellulosom;
  • Gesamtbioprozessierung
  • Biofuel;
  • Cellulase;
  • Cellulose degradation;
  • Cellulosome;
  • Consolidated bioprocessing

Abstract

Die Hydrolyse von Cellulose aus nachwachsenden Rohstoffen, die nicht als Nahrungsmittel dienen, stellt einen Schlüsselschritt für die effiziente Gewinnung von Biokraftstoffen wie Ethanol oder Butanol dar. Die Verbesserung von Cellulasen könnte den Gesamtprozess kosteneffizienter machen und wird mittels verschiedener Strategien verfolgt. Neue Zusammenstellungen von Cellulasen zielen langfristig darauf ab, eine Gesamtbioprozessierung zu erreichen. Hierfür wurden Designer-Cellulosomen konstruiert und gut fermentierende Organismen mit Cellulaseaktivität versehen. Außerdem werden Cellulasen mit verbesserter Thermostabilität und Aktivität benötigt. Aktuelle Entwicklungen im Bereich Cellulase-Engineering werden zusammengefasst und die Erfolge und Limitierungen herausgestellt.

Degradation of cellulose represents a key step for efficient generation of biofuels such as ethanol or butanol from non-food crops. Several strategies aim to improve the performance of cellulases in order to make the overall process more cost-efficient. In one strategy, novel arrangements of cellulases are developed. The resulting so-called designer cellulosomes might allow equipping fermenting hosts with sufficient cellulase activity to grow on cellulose as sole carbon source and, thus, enable consolidated bioprocessing. Other strategies aim to engineer cellulases with higher thermostability and activity to make cellulose hydrolysis more efficient. Current developments in the field of cellulose engineering are summarized and achievements as well as limitations are highlighted.