Characterization of Crude Cellulases From a Bacillus Sp. Isolated From Lake Bogoria, Kenya
- 1. University of Nairobi
- 2. Nantes Université
Description
Abstract Background The demand for a carbohydrate driven economy coupled with the abundant cellulosic biomass has driven the search for cellulases that can be applied for the utilization of the cellulosic biomass. Context of the study Of special focus for our study is cotton, which is the preferred textile fiber given its favorable high quality. In addition, sugar, which is an important feedstock for several chemical industries, can be readily produced from cellulosic biomass. Purpose of the study We therefore sought to characterize cellulases from favorable ecosystems in order to gauge the validity of their inclusion in cellulosic biomass industrial utilization. Conclusion We have shown the production of saccharides from cellulosic biomass (cotton and filter paper). Further, we established the stability of the cellulases in 40% (v/v) organic solvents; propanol, methanol, ethanol. In addition, the enzymes showed tolerance to the accumulation of sugars. Moreover, the cellulase enzymes were most stable at pH 6 and demonstrated a wide activity temperature range of 20°-80°C. Optimal cellulase activity was recorded at 60°C confirming the thermophilic nature of the enzymes. Brief Summary This validates and shows the potential of these enzymes in co-expression bio-factories and applications requiring high sugar yields Potential Implications This work adds to the study on the activity of the pure extracted cellulases from this microorganism under review at the journal of applied Biochemistry and Biotechnology. These findings substantiate the potential inclusion of either this microorganism or its isolated/extracted enzymes in the industrial processing of cellulosic biomass including but not limited to cotton and paper.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
خلفية مجردة أدى الطلب على الاقتصاد القائم على الكربوهيدرات إلى جانب الكتلة الحيوية السليلوزية الوفيرة إلى البحث عن إنزيمات السليلوز التي يمكن تطبيقها لاستخدام الكتلة الحيوية السليلوزية. سياق الدراسة التركيز الخاص لدراستنا هو القطن، وهو الألياف النسيجية المفضلة نظرا لجودتها العالية المواتية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إنتاج السكر، وهو مادة وسيطة مهمة للعديد من الصناعات الكيميائية، بسهولة من الكتلة الحيوية السليلوزية. الغرض من الدراسة لذلك سعينا إلى توصيف السليلوزات من النظم الإيكولوجية المواتية من أجل قياس صحة إدراجها في الاستخدام الصناعي للكتلة الحيوية السليلوزية. الاستنتاج لقد أظهرنا إنتاج السكريات من الكتلة الحيوية السليلوزية (القطن وورق الترشيح). علاوة على ذلك، أثبتنا استقرار السليولاز في 40 ٪ (حجم/حجم) من المذيبات العضوية ؛ البروبانول والميثانول والإيثانول. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الإنزيمات تحملًا لتراكم السكريات. علاوة على ذلك، كانت إنزيمات السليولاز أكثر استقرارًا عند درجة الحموضة 6 وأظهرت نطاقًا واسعًا لدرجة حرارة النشاط من 20 درجة إلى 80 درجةمئوية. تم تسجيل نشاط السليلوز الأمثل عند 60 درجة مئوية مما يؤكد الطبيعة الحرارية للإنزيمات. ملخص موجز هذا يثبت ويظهر إمكانات هذه الإنزيمات في المصانع الحيوية ذات التعبير المشترك والتطبيقات التي تتطلب غلة عالية من السكر الآثار المحتملة يضيف هذا العمل إلى الدراسة حول نشاط السليلوزات المستخرجة النقية من هذا الكائن الدقيق قيد المراجعة في مجلة الكيمياء الحيوية التطبيقية والتكنولوجيا الحيوية. تثبت هذه النتائج إمكانية إدراج هذا الكائن الدقيق أو إنزيماته المعزولة/المستخرجة في المعالجة الصناعية للكتلة الحيوية السليلوزية بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر القطن والورق.Translated Description (French)
Résumé Contexte La demande d'une économie axée sur les glucides couplée à l'abondance de la biomasse cellulosique a conduit à la recherche de cellulases pouvant être appliquées à l'utilisation de la biomasse cellulosique. Contexte de l'étude Le coton, qui est la fibre textile préférée compte tenu de sa qualité élevée favorable, fait l'objet d'une attention particulière pour notre étude. En outre, le sucre, qui est une matière première importante pour plusieurs industries chimiques, peut être facilement produit à partir de la biomasse cellulosique. Objet de l'étude Nous avons donc cherché à caractériser les cellulases issues d'écosystèmes favorables afin de jauger la validité de leur inclusion dans l'utilisation industrielle de la biomasse cellulosique. Conclusion Nous avons montré la production de saccharides à partir de biomasse cellulosique (coton et papier filtre). En outre, nous avons établi la stabilité des cellulases dans 40 % (v/v) de solvants organiques ; propanol, méthanol, éthanol. De plus, les enzymes ont montré une tolérance à l'accumulation de sucres. De plus, les enzymes cellulase étaient les plus stables à pH 6 et présentaient une large plage de température d'activité de 20°-80°C. L'activité optimale de la cellulase a été enregistrée à 60°C confirmant le caractère thermophile des enzymes. Bref résumé Ce travail valide et montre le potentiel de ces enzymes dans les bio-usines de co-expression et les applications nécessitant des rendements élevés en sucre. Implications potentielles Ce travail s'ajoute à l'étude sur l'activité des cellulases extraites pures de ce micro-organisme à l'étude dans la revue de biochimie et de biotechnologie appliquées. Ces résultats corroborent l'inclusion potentielle de ce micro-organisme ou de ses enzymes isolées/extraites dans le traitement industriel de la biomasse cellulosique, y compris, mais sans s'y limiter, le coton et le papier.Translated Description (Spanish)
Antecedentes abstractos La demanda de una economía impulsada por carbohidratos junto con la abundante biomasa celulósica ha impulsado la búsqueda de celulasas que puedan aplicarse para la utilización de la biomasa celulósica. Contexto del estudio De especial interés para nuestro estudio es el algodón, que es la fibra textil preferida dada su favorable alta calidad. Además, el azúcar, que es una materia prima importante para varias industrias químicas, se puede producir fácilmente a partir de biomasa celulósica. Propósito del estudio Por lo tanto, se buscó caracterizar las celulasas de ecosistemas favorables con el fin de evaluar la validez de su inclusión en la utilización industrial de biomasa celulósica. Conclusión Hemos demostrado la producción de sacáridos a partir de biomasa celulósica (algodón y papel de filtro). Además, establecimos la estabilidad de las celulasas en disolventes orgánicos al 40% (v/v); propanol, metanol, etanol. Además, las enzimas mostraron tolerancia a la acumulación de azúcares. Además, las enzimas celulasa fueron más estables a pH 6 y demostraron un amplio intervalo de temperatura de actividad de 20°-80 °C. La actividad óptima de la celulasa se registró a 60 °C, lo que confirma la naturaleza termófila de las enzimas. Breve resumen Esto valida y muestra el potencial de estas enzimas en biofábricas de coexpresión y aplicaciones que requieren altos rendimientos de azúcar Implicaciones potenciales Este trabajo se suma al estudio sobre la actividad de las celulasas extraídas puras de este microorganismo en revisión en la revista de bioquímica aplicada y biotecnología. Estos hallazgos corroboran la posible inclusión de este microorganismo o sus enzimas aisladas/extraídas en el procesamiento industrial de biomasa celulósica, incluidos, entre otros, algodón y papel.Files
v1.pdf.pdf
Files
(1.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:25f6093fafe10c1472afe76ec545773b
|
1.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توصيف السليلوز الخام من العصوية معزولة عن بحيرة بوغوريا، كينيا
- Translated title (French)
- Caractérisation des cellulases brutes d'un Bacillus Sp. Isolé du lac Bogoria, Kenya
- Translated title (Spanish)
- Caracterización de celulasas brutas de un Bacillus Sp. Aislado del lago Bogoria, Kenia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3165197559
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-41635/v1
References
- https://openalex.org/W2000465766
- https://openalex.org/W2013924685
- https://openalex.org/W2080930855
- https://openalex.org/W2172105235