Figur 1. Strukturel karakterisering af affaldspapir. Til venstre:SEM (× 1000 forstørrelse) og EDS -analyse af affaldspapir (A, affald kontor papir; B, serviet; C, magasin papir; D, bølgepap); Til højre:XRD -spektre af forskelligt papir. Kredit: Journal of Cleaner Production
Forskere ved Institute of Modern Physics (IMP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har for nylig fundet ud af, at affaldspapir effektivt kan bruges til enzymproduktion af Trichoderma longiflorum. Undersøgelsen blev offentliggjort i Journal of Cleaner Production .
Cellulase, står for verdens tredjestørste andel af det industrielle enzymmarked bag amylase og protease, bruges meget i biobrændstof, mad, papirfremstilling, tekstilvask, medicin, dyrefoder og behandling af affald fra landbruget. Imidlertid, de høje produktionsomkostninger for enzym er stadig en stor udfordring for dets yderligere industrielle anvendelser.
Papiraffald, en genanvendelig affaldsressource, har et stort potentiale for industrien på grund af dets rigdom i cellulose, lave omkostninger og høj overflod. Dermed, at producere cellulase og xylanase ved at bruge affaldspapir reducerer ikke kun omkostningerne ved enzymproduktion, men opnår også en effektiv udnyttelse af affaldspapirressourcer.
I forsøget, forskerne brugte affaldskontorpapir, bølgepap, magasinpapir og silkepapir til enzymproduktion af T. longiflorum LC-M4, en mutant genereret ved kraftig ionbestråling.
Ved at studere den strukturelle karakterisering af affaldspapir, de afslørede, at cellulosen er hovedkomponenten i forskellige papirkilder, og fyldstofferne, såsom calciumcarbonat, kan tilvejebringe næringsstofelementer til mikrobiel vækst og enzymsyntese.
Figur 2. Enzymaktiviteter efter 192 timers fermentering af T. longiflorum LC-M4 ved anvendelse af affaldspapir og hvedeklid som en blandet kulkilde. Fejlfelter angiver standardafvigelse. Kredit: Journal of Cleaner Production
De fandt ud af, at de højeste filterpapiraktiviteter blev opnået ved at bruge affaldskontorpapir og bølgepap, henholdsvis. I øvrigt, de maksimale β-glucosidase- og xylanaseaktiviteter blev opnået fra bølgepapssubstrater.
Ud over, for yderligere at forbedre enzymaktiviteterne, forskerne brugte bølgepap som en blandet kulkilde med hvedeklid. Der blev opnået højere β-glucosidase-aktiviteter, som blev øget betydeligt med 56,86% sammenlignet med bølgepap som den eneste carbonkilde.
Resultaterne bekræftede, at bølgepap og hvedeklid har et stort anvendelsespotentiale som kulkilder til enzymproduktion.
Disse resultater opnået fra undersøgelsen afslørede muligheden for at bruge affaldspapiret som en induktiv kulkilde til enzymproduktion, hvilket er til stor gavn for både økonomi og miljø.