Zeitschrift für Grundlagen erneuerbarer Energien und Anwendungen
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Abstrakt

Bioenergie 2020: Bewertung von Hartweizenstroh-Genotypen mit verbesserter Verzuckerungseffizienz

Danzi D, Marino I, De Bari I, Mastrolitti S, Petretto GL, Pignone D, Janni M, Cellini F und Venditti T

Der weltweit steigende Energiebedarf in Verbindung mit der Erschöpfung der Brennstoffreserven und den Sorgen über den globalen Klimawandel haben das Interesse an der Produktion von Brennstoffen aus erneuerbaren Energiequellen erhöht. Lignozellulose-Biomasse hat ein erhebliches Potenzial als Rohstoff für die Herstellung von Biokraftstoffen und Biochemikalien und trägt zur Verringerung der CO2-Emissionen bei, einem der Treiber des globalen Klimawandels. Die weltweite Produktion von Getreidestroh, einem Nebenprodukt der Getreideernte, stellt eine ergiebige Biomassequelle für Bioraffinerien auf Lignozellulosebasis dar. Die Umwandlung der Lignozellulose-Biomasse in endgültige Bioprodukte wie Alkohole erfordert im Wesentlichen einen dreistufigen Prozess: 1) Vorbehandlung; 2) Säure- oder enzymatische Hydrolyse; 3) Fermentation. Eine effiziente Verdaulichkeit der Lignozellulose-Materialien ist für die allgemeine Machbarkeit jedes endgültigen Bioprodukts von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine Gruppe von Durum-Genotypen, die aus einer Keimplasma-Sammlung ausgewählt wurden, verwendet, um einige phänotypische Merkmale und biochemische Aspekte der Zellmembran zu analysieren. Diese Eigenschaften wurden mit der enzymatischen Verdaulichkeit korreliert. Das wichtigste Ziel war es, den/die rentabelsten Genotyp(en) als Rohstoff für die Bioethanolproduktion zu finden. Innerhalb der Genotypen wurde eine große Variabilität bei der Freisetzung von Zuckern nach enzymatischer Hydrolyse beobachtet. Die Ergebnisse zeigten, dass der Ligningehalt der Hauptbestandteil der Zellmembran ist, der die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem enzymatischen Prozess bestimmt. Was den Zusammenhang mit phänotypischen Merkmalen betrifft, wurden positive Korrelationen mit der Pflanzenhöhe und dem Uronsäuregehalt festgestellt. Die mögliche Rolle anderer Zellmembrankomponenten wird zusätzlich diskutiert.