[发明专利]糖化酶组合物及使用该糖化酶组合物的糖化溶液的配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及糖化酶组合物及使用该糖化酶组合物的糖化溶液的配制方法。

背景技术

近年来，人们正在研究将乙醇汽油(ethanol gasoline)混合燃料用作汽车燃料。人们认为在将通过植物性物质的发酵、蒸馏而得到的生物乙醇作为所述乙醇使用时，能够通过严密地进行土壤管理，获得所谓的碳中和效果，减轻二氧化碳的排出量，从而能够有助于防止地球温暖化。

然而，当例如使用甘蔗(sugarcane)、玉米等农作物作为所述植物性物质时，由于该农作物作为乙醇的原料被大量消耗，因此存在食物或饲料的供应量减少的问题。因此，人们在研究采用不构成食用或饲料用途的木质纤维素类(lignocellulose type)生物质作为所述植物性物质来制造乙醇的技术。

所述木质纤维素类生物质由于含有纤维素(cellulose)，通过使用糖化酶对该纤维素进行糖化处理而分解成葡萄糖，使得到的葡萄糖发酵，能够获得乙醇。以往，作为这种糖化酶，例如已知有来自高纤维素分解酶生产菌(Acremonium cellulolyticus)的纤维素酶(Cellulase)(例如参照专利文献1)。

由于所述糖化酶价格昂贵，在制造所述乙醇中，为了降低该糖化酶的使用量，将作为基质的木质纤维素类生物质调制成低浓度。但是，将所述基质调制成低浓度时，制得的糖化溶液也形成低浓度，进而对该糖化溶液进行发酵而得的乙醇也形成低浓度。其结果是，为了浓缩制得的乙醇而对其进行蒸馏时，存在蒸馏所需时间和热能增加的问题。

为了解决上述问题，可以考虑采用以下方法：通过将所述基质调制成高浓度并同时增加所述糖化酶的使用量，制成高浓度的乙醇，由此降低乙醇浓缩及蒸馏等所需的能量，从而提高整体的能量效率。然而，在这种情况下，由于所述糖化酶价格昂贵，增加其使用量时，存在成本上升的问题。

因此，为了解决上述问题，人们希望在维持糖化效率的同时降低糖化酶的使用量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2010－148427号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

但是，在仅仅是降低糖化酶总量的情况下，存在糖化效率与糖化酶的量成比例下降的缺陷。

本发明的目的在于提供一种能够解决上述缺陷并在较少的使用量下即可获得优异糖化性能的糖化酶组合物。

另外，本发明的目的还在于提供一种使用了所述糖化酶组合物的糖化溶液的调制方法。

解决技术问题的技术手段

本发明的发明者们经研究发现：从高纤维素分解酶生产菌中提取的纤维素酶(cellulase)是一种由各种纤维素酶构成的混合物，在木质纤维素类生物质的糖化中不显示优异效果的纤维素酶也包含其中。

因此，仅仅是降低所述纤维素酶的混合物总量，在木质纤维素类生物质的糖化中显示出优异效果的纤维素酶以及不显示优异效果的纤维素酶一律减少，糖化效率与糖化酶的量成比例下降。

本发明的发明者们对所述纤维素酶的混合物中含有的各纤维素酶针对木质纤维类生物质的糖化性能进行了各种研究。其结果是，发现由特定的纤维素酶的组合构成的糖化酶组合物在木质纤维类生物质的糖化中显示了优异的性能，从而完成了本发明。

即，本发明的特征在于，在对作为基质的木质纤维类生物质进行糖化处理的糖化酶组合物中含有：不含纤维素结合结构域(cellulose binding domain)的内切葡聚糖酶(endoglucanase)、含纤维素结合结构域的纤维二糖水解酶(cellobiohydrolase)以及含纤维素结合结构域的β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)。

这里，所述内切葡聚糖酶是将纤维素从该纤维素的内部区域水解成较为短链的β-1,4-葡聚糖的糖化酶。另外，所述纤维二糖水解酶是将纤维素或较为短链的β-1,4-葡聚糖从该纤维素或较为短链的β-1,4-葡聚糖的末端水解成纤维二糖(cellobiose)的糖化酶。另外，所述β-葡萄糖苷酶是将纤维二糖水解成葡萄糖(glucose)的糖化酶。纤维素结合结构域是指用于让糖化酶与纤维素的表面结合的结构。