International Journal of Waste Resources

Abstrait

Étude de l'adsorption des cellulases NS 50013 sur Avicel PH 101 et Protobind 1000 par isothermes et thermodynamique

Baig KS, Turcotte G et Doan H

La compréhension des caractéristiques d'adsorption des cellulases peut aider à contrôler le mécanisme d'adsorption des cellulases sur la paille de blé. La désorption et la réutilisation des cellulases sont un moyen de réduire le coût de production du bioéthanol qui peut être perfectionné avec la connaissance des caractéristiques d'adsorption des cellulases. L'adsorption des cellulases NS 50013 sur la cellulose microcristalline (Avicel PH 101) et la lignine de paille de blé (Protobind 1000) a été étudiée dans des réacteurs discontinus. Protobind a adsorbé deux fois plus de cellulases que l'Avicel PH 101 et le taux d'adsorption était supérieur à celui de l'Avicel PH 101. Une comparaison de trois isothermes d'adsorption (les plus utilisés) a été réalisée pour voir : i) une corrélation entre les cellulases adsorbées et la charge initiale en cellulases, ii) s'il s'agit d'une adsorption monocouche, iii) les capacités d'adsorption des substrats. Français Il a été observé que l'isotherme de Langmuir était une bonne représentation de l'adsorption pour Avicel et Protobind avec un coefficient de corrélation de 0,9572 et 0,9880. Les changements d'énergie libre de Gibbs obtenus en utilisant l'équation de van't Hoff ont indiqué que l'adsorption était principalement spontanée. Cependant, pour Avicel, le processus était spontané jusqu'à 220 μg.mL-1 et la spontanéité diminuait avec la concentration de cellulases. Pour des concentrations initiales comprises entre 220 μg.mL-1 et 250 μg.mL-1, le processus d'adsorption des cellulases est devenu non spontané. Alors que ΔG était tout à fait opposé pour Protobind, car il n'était pas spontané à 100 μg.mL-1 et pour une augmentation supplémentaire de la concentration, il s'est avéré spontané jusqu'à 262 μg.mL-1. Parmi les trois, l'isotherme d'adsorption de Langmuir semblait être la mieux représentée du modèle d'adsorption cellulosique. Cela implique donc une adsorption homogène et monocouche. La partie réversible de la théorie d'adsorption de Langmuir est remise en question dans la littérature enzymatique récente, c'est pourquoi une étude détaillée de la désorption a été suggérée par les auteurs.