Zeitschrift für Grundlagen erneuerbarer Energien und Anwendungen
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Abstrakt

Optimierung der Cellulaseproduktion aus Siedlungsabfällen mittels Feststofffermentation (SSF)

Jwan J. Abdullah, Darren Greetham, Nattha Pensupa, Gregory A. Tucker und Chenyu Du

In diesem Artikel wird die Möglichkeit untersucht, industriell verarbeiteten Hausmüll (MSW) zur Produktion von Cellulase-Enzymen mittels Feststofffermentation (SSF) durch Trichoderma reesei und Aspergillus niger zu verwenden. Beide Pilze wuchsen gut auf dem MSW-Substrat und die Produktion von Cellulase-Enzymen wurde hinsichtlich Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt, Inokulation und Inkubationszeit optimiert. Die Wirkung zusätzlicher Mineralien sowie alternativer Kohlenstoff- und Stickstoffquellen wurde ebenfalls untersucht.

Nach der Optimierung konnte mit T. reesei bei 30 °C und einem Feuchtigkeitsgehalt von 60 % mit einem Inokulum von 0,5 Millionen Sporen/g und einer Inkubation von 168 Stunden eine Cellulaseaktivität von 26,10 ± 3,09 FPU/g erzielt werden. Die Zugabe von zusätzlichem Stickstoff und/oder Kohlenstoff verbesserte die Cellulaseakkumulation nicht. Eine Vorbehandlung des Hausmülls mit Säure oder Lauge führte zu einer verringerten Cellulaseproduktion. Von T. reesei aus Hausmüll produzierte Rohenzyme wurden auf ihre Fähigkeit untersucht, Glucose aus Hausmüll freizusetzen. Es wurde eine Cellulosehydrolyseausbeute von 24,7 % erzielt, die nahe an der Ausbeute eines kommerziellen Enzyms lag. Die Ergebnisse zeigten, dass Hausmüll als kostengünstiges lignozellulosehaltiges Material zur Herstellung von Cellulaseenzymen verwendet werden kann.