Un groupe de recherche du Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT), Académie chinoise des sciences, a développé une nouvelle stratégie pour la conversion rentable de la lignocellulose. Connu sous le nom de bio-saccharification consolidée (CBS), il combine production de cellulase et hydrolyse, tout en séparant la fermentation du processus intégré en prenant du sucre fermentescible comme produit cible pour coupler divers processus de fermentation en aval.

La conversion industrielle de la biomasse en biocarburants et produits biochimiques à haute valeur ajoutée est principalement limitée par la solubilisation de la lignocellulose. Précédemment, trois stratégies avaient été rapportées pour la bioconversion de la lignocellulose, c'est à dire., hydrolyse et fermentation enzymatique séparées (SHF), saccharification et fermentation simultanées (SSF), et le biotraitement consolidé (CBP).

Pour SHF et SSF, les cellulases sont généralement produites par des champignons en aérobie dans un réacteur différent, et le coût de l'enzyme est une question essentielle à considérer. En revanche, Le CBP intègre la production d'enzymes, hydrolyse de la cellulose, et fermentation en une seule étape pour réduire les coûts de cellulase et d'investissement, mais implique une efficacité de saccharification relativement faible et des produits simples.

Les chercheurs du QIBEBT avaient précédemment développé un biocatalyseur CBS par génie génétique Clostridium thermocellum, mais il a fallu beaucoup de temps pour atteindre un niveau de saccharification élevé. Plus tard, un biocatalyseur CBS de deuxième génération a été développé et les facteurs clés du processus, y compris le médium, charge d'inoculum et de substrat, etc., ont été optimisés pour favoriser l'efficacité de la saccharification et réduire davantage les coûts.

En utilisant le biocatalyseur nouvellement développé et des conditions optimales, le procédé CBS a été raccourci de 50 % en utilisant de la paille de blé prétraitée comme substrat. Dans de telles conditions, le rendement en sucre a atteint 0,795 g/g et le niveau de saccharification était de 89,3 pour cent (Fig. 1).

« Le CBS devrait être largement utilisé dans la production de divers produits chimiques dérivés de la lignocellulose, aliments fonctionnels et produits pharmaceutiques. La construction d'une démonstration CBS à l'échelle pilote est en cours, " a déclaré le professeur CUI Qiu, auteur correspondant de l'étude.

L'étude a été publiée dans Biotechnologie pour les biocarburants .