Náttúrufræðingurinn - 2013, Blaðsíða 83

83
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
Flokkunarfræðilega séð eru þessar
bakterí ur með mjög svipuð efna-
skipti og brjóta niður sykrur í etanól,
mjólkursýru, ediksýru, vetni og kol-
tví sýring. Meginmunurinn á ætt-
kvísl unum er að Thermoanaerobacter
tegundir vaxa við mun hærra hita-
stig en Thermoanaerobacterium. Báðar
ættkvíslir geta notað þíósúlfat sem
elektrónugjafa en lokaafurðir eru
mis munandi; brennisteinsvetni
hjá Thermoanaerobacter en hreinn
brenni steinn hjá Thermoanaero bact-
erium.24 Þekktustu bakteríur innan
ættkvíslar Thermoanaerobacter sem
fram leiða etanól eru Thermoanaero-
bacter ethano licus9 og Thermoanaero-
bacter brockii.15
Etanól úr flóknum
lífmassa
Þó svo að það hafi verið þekkt í
langan tíma að hitakærar bakteríur
geti framleitt etanól úr marg vís-
leg um sykrum þá er mun styttra
síðan menn fóru að rannsaka slíka
framleiðslu úr flóknum lífmassa.
Mismunandi er hvaða lífmassi
hefur verið rannsakaður en oft er
um að ræða hálm frá hveiti eða
byggi, auk grass, pappírs, hamps
o.fl. Þegar heimildir eru kannaðar
hvað varðar etanólframleiðslu úr
flóknum lífmassa eru aðstæður
mjög breytilegar. Í fyrsta lagi er
lífmassinn formeðhöndlaður á
mismunandi máta en oftast er um
að ræða veikar sýrur eða basa. Í
öðru lagi er styrkur hýdrólýsata
sem eru búin til úr lífmassanum
mjög breytilegur, oftast þó á bilinu
0,2 % (w/v) til 15,0 % (w/v). Í
þriðja lagi er mismunandi hvort
rannsóknirnar voru gerðar með
hrein ræktum eða blönduðum
ræktum baktería. Eins og áður segir
eru fræðilegar hámarksheimtur um
tvö mól af etanóli úr hverju móli af
glúkósa, eða sem svarar 0,51 g/g
glúkósa. Þar sem flókinn lífmassi er
blanda af bæði hexósum, pentósum
og öðrum sykurafleiðum nást slíkar
heimtur aldrei við gerjun slíks
hráefnis. Elstu heimildir eru frá
3. mynd. Einfaldað skema yfir niðurbrot á glúkósa með gerjun hjá bakteríum. Ensím tákn: ACDH (acetaldehyde dehydrogenase), ADH
(alcohol dehydrogenase), AK (aectate kinase), Fer:NAD(P) (ferredoxin:NAD(P) oxidoreductase), H2-ase (hydrogenase), LDH (lactate
dehydrogenase), PFOR (pyruvate: ferredoxin oxidoreductase) og PTA (phosphotransacetylase). – Degradation of glucose to various
end products by bacterial fermentations. Enzymes: ACDH, ADH, AK, Fer:NAD(P), H2-ase, LDH, PFOR and PTA.