Hydrolysis of rice straw to fermentable sugars byTrichoderma enzymes

Summary ATrichoderma sp. (IMB-Tr) isolated from rice straw possessed cellulolytic and xylanolytic activity, comparable to those produced byTrichoderma reesei QM 9414 (a proven cellulolytic fungus). IMB-Tr produced 2.9 and 1.9 times, respectively, greater -glucosidase activity compared toT. reesei when grown on microcrystalline cellulose and rice straw. Percentage enzymic hydrolysis increased with increase in the sodium hydroxide concentration used in the pretreatment of rice straw and with the increase of enzyme concentration used in the hydrolysis. The extracellular enzyme fraction ofT. reesei possessed greater hydrolytic power than that of IMB-Tr. However, when a combined enzyme preparation from the two organisms was used, an appreciable degree of synergism was observed; an increase in reducing sugars up to 39% was seen. The reducing sugar produced by enzymic hydrolysis was mainly glucose, xylose and cellobiose. Fermentation of a 4.8% (w/v) sugar hydrolysate (produced by the enzymic hydrolysis of rice straw) bySaccharomyces cerevisiae produced 10.7 g/l of ethanol compared to 18.8 g/l produced by the fermentation of 4.8% (w/v) pure glucose.

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Resumen Se ha aíslado a partir de paja de arroz una cepa deTrichoderma sp. (IMB-Tr) que posee actividades celulolíticas y xilanolíticas comparables a las deTrichoderma reesei QM 9414 (un hongo probadamnete celulolítico). IMB-Tr produjo 2.9 y 1.9 veces más actividad -glucosidásica queT. reesei cuando ambos se hicieron crecer en celulosa microcristalina y en paja de arroz respectivamente. El porcentaje de hidrolisis enzimática se incrementó con el aumento en la concentración del hidróxido sódico empleado en el pretratamiento de la paja de arroz y con el aumento de la concentración enzimática utilizada en la hidrolisis. La fracción extracelular enzimática deT. reesei poseía un mayor poder hidrolítico que la de IMB-Tr, sin embargo cuando se usó un preparado enzimático combinado de ambos microorganismos se obtuvo un apreciable efecto sinérgico, observándose un incremento de hasta un 39% de los azucares reductores producidos. Estos azucares fueron principalmente glucosa, xilosa y celobiosa. La fermentación de un 4.8% (p/v) del hidrolisado azucarado (producido por la hidrolisis enzimática de la paja de arroz) porSaccharomyces cerevisiae produjo 10.7 g/l de etanol comparado a 18.8 g/l obtenidos de la fermentación de 4.8% (p/v) de glucosa pura.

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Résumé Une souche deTrichoderma sp. (IMB-Tr), isolée à partir de paille de riz, a une activité cellulolytique et xylanolytique comparable à celle deTrichoderma reesei QM 9414 (champignon cellulolytique reconnu). L'activité -glucosidase d'IMB-Tr cultivé sur cellulose micro-cristalline ou sur paille de riz est, respectivement, 2.9 et 1.9 fois plus élevée que celle deT. reesei. Le pourcentage d'hydrolyse enzymatique croit avec la concentration de la soude employée pour le pré-traitement de la paille et avec la concentration d'enzyme utilisée pour l'hydrolyse. La fraction exocellulaire de l'enzyme a une activité hydrolysante plus élevée dans le cas deT. reesei que dans celui de IMB-Tr. Cependant, si on emploie un mélange des activités enzymatiques des deux organismes, on constate une nette synergie et un accroissement des sucres réducteurs allant jusqu'à 39%. Les sucres réducteurs obtenus par hydrolyse enzymatique comprennent principalement du glucose, du xylose et du cellobiose. La fermentation parSaccharomyces cerevisiae d'un hydrolysat enzymatique de paille de riz contenant 4.8% (poids/vol.) de sucres fournit 10.7 g/l d'éthanol, au lieu de 18.8 g/l obtenus par fermentation de glucose pur à la même concentration.

     

Cellulolytic activities ofTrichoderma hamatum grown on different carbon substrates

Summary The exoglucanase, endoglucanase and -glucosidase produced byTrichderma hamatum cultured on four different carbon sources, cellulose, cellobiose, carboxymethylcellulose (CMC) and starch, were monitored. Cellulose gave the best overall mycelial growth and highest endoglucanase activity. Exoglucanase activity was best on CMC and -glucosidase greatest on starch. The data suggest that a carbon source suitable for mycelial growth may not be suitable for cellulolytic activities, and that cellulose may not be the best substrate for the development of activity of the three enzyme components of cellulase of a particular fungus.

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Resumen Se estudió la producción de exoglucanasa, endoglucanasa y -glucosidase porTrichoderma hamatum en medios con cuatro fuentes distintas de carbono: celulosa, celobiosa, carboximetilcelulosa (CMC) y almidón. En celulosa se dió el mejor crecimiento de micelio y la mayor actividad endoglucanásica. La actividad exoglucanásica fue mejor en CMC y la -glucosidásica en almidón. Los datos obtenidos sugieren que una fuente de carbono adecuada para el crecimiento de micelio puede no serlo para las actividades celulolíticas y que la celulosa puede no ser el mejor sustrato para el desarrollo de las actividades de los tres enzimas componentes de la celulasa de un determinado hongo.

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Résumé Les exo-glucanase, endo-glucanase et -glucosidase produites patTrichoderma hamatum cultivé sur diverses sources de carbone (cellulose, cellobiose, carboxyméthyl-cellulose (CMC) et amidon) ont été étudiées. La cellulose procure la meilleure croissance mycélienne et l'activité endo-glucanase la plus élevée. L'activité exo-glucanase est plus élevée sur CMC et l'activité -glucosidase sur amidon. Ces résultats montrent qu'une source de carbone convenant à la croissance mycélienne peut ne pas convenir aux activités cellulolytiques et que la cellulose peut ne pas être le meilleur substat pour l'activité des trois enzymes composantes de la cellulase produite par un champignon donné.

     

Production of β-glucosidase byCladosporium resinae

Summary Cladosporium resinae QM 7998 produced high activities of extracellular and constitutive -glucosidase when grown on a variety of sugars or cellulose. Starch and ribose induced enzyme synthesis several fold.Cladosporium resinae could utilize agricultural waste residues for growth and -glucosidase production. The initial pH of the medium had a marked effect on enzyme prowduction and optimum pH was between 4.0 and 5.0 depending on the assay method. Mixed culturing ofC. resinae with yeasts, viz.Saccharomyces cerevisiae andCandida utilis, increased the -glucosidase production while that with other fungi decreased the enzyme yield. The- glucosidase preparation fromC. resinae significantly increased the saccharification of rice and wheat straw (untreated or delignified) withTrichoderma reesei QM 9414 cellulase preparation.

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Résumé Cladosporium resinae QM 7998 produit des concentrations élevées de -glucosidase tant extracellulaire que constitutive lorsqu'elle croît sur une variété de sucres ou sur la cellulose. On a trouvé que l'amidon et le ribose augmentent de plusieurs fois la quantité d'enzyme synthétisée.Cladosporium resinae peut utiliser des résidus agricoles pour sa croissance et pour la production de -glucosidase. Le pH initial du milieu exerce un effet marqué sur la production d'enzyme et le pH optimum est compris entre 4.0 et 5.0 selon les conditions de l'essai. La croissance mixte deCladosporium resinae avec diverses levures, notammentSaccharomyces cerevisiae etCandida utilis, augmente la production de -glucosidase tandis que celle avec d'autres moisissures diminue le rendement en enzyme. La -glucosidase deCladosporium resinae augmente de manière significative la saccharification des pailles de riz et de froment (non-traitées ou délignifiées) traités par la cellulase deTrichoderma reesei QM 9414.

     

Exocellular β-glucosidase inducibility in a mutant strain ofCandida wickerhamii derepressed for endocellular β-glucosidase production

Summary Candida wickerhamii produces one endocellular and one exocellular -glucosidase. Both enzymes are repressed by glucose in the wild-type strain. In the M7 mutant ofC. wickerhamii, which was previously demonstrated to be derepressed for endocellular -glucosidase biosynthesis, the exocellular -glucosidase is derepressed and hyperproduced when cellodextrins are added to the culture medium. This enzyme, which was produced constitutively in the wildtype, has thus become inducible in the M7 mutant strain. The interest of this strain for industrial production of -glucosidases is discussed.

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Resumen Candida wikerhamii produce dos -glucosidasas: una endocelular y otra exocelular. Ambos enzimas son reprimidos por glucosa en la cepa salvaje. Al añadir celodextrina al medio de cultivo del mutante M7 deC. wickerhamii, en el cual se ha demostrado ya la desrepresión de la síntesis de -glucosidasa endocelular, se desreprime la -glucosidasa extracelular obteniéndose una hiperproducción de este enzima. Dicho enzima que era producido de forma constitutiva en el tipo salvaje, se ha convertido en inducible en la cepa mutante M7. Se discute el interés de esta cepa para la producción industrial de -glucosidasas.

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Résumé Candida wickerhamii produit deux -glucosidases, l'une endo- et l'autre exocellulaire. Les deux enzymes de la souche sauvage sont réprimées par le glucose. Le mutant M7, chez qui il a été antérieurement constaté que la synthèse de la -glucosidase endocellulaire est déréprimée, l'enzyme exocellulaire est elle aussi déréprimée et hyper-produite lorsque des cellodextrines sont ajoutées au milieu de culture. Cette enzyme, qui est constitutive chez la souche sauvage, est donc devenue inductible chez le mutant M7. Cette souche est intéressante pour la production industrielle de -glucosidases.

     

Extracellular enzymes of some black aspergilli in Singapore

Summary Ten strains ofAspergillus niger and one strain ofA. awamori showed proteolytic activity and amylolytic and cellulolytic activities were observed in all the strains except inA. niger isolated from rice grains.Aspergillus awamori was shown to be the best producer of amylolytic enzymes but poorest for cellulases. All the strains were shown to be good producers of proteolytic enzymes while the strain from rubber wood seemed to be the best cellulase-producing strain. Both single conidium and hyphal tip inoculation techniques gave similar results. Differences in the levels of extracellular enzymes produced by similar strains were also observed using the two different techniques.

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Enzimas extracelulares de algunos aspergillus negros de Singapur

Resumen Se han aislado diez cepas deAspergillus niger y una deA. awamori que presentan buena actividad proteolítica. Todas las cepas, excepto una deA. niger, aislado de granos de arroz, mostraron, además actividades amilolíticas y celulolíticas. Los mejores productores de enzimas celulolíticas y amilolíticos parecen ser, respectivamente, la cepa deA. niger aislada de madera de caucho yA. awamori. Aspergillus awamori es, sin embargo, el peor productor de celulasas. Se han usado dos técnicas de inoculación, a partir de una solo conidio o bien a partir de un trozo de hifa, obteniéndose resultados comparables. Utilizando estas mismas técnicas se han observado variaciones en las cantidades de enzimas excretados por cepas semejantes.

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Enzymes exo-cellulaires de certains aspergilli noirs isolés à Singapour

Résumé Dix souches d'Aspergillusniger et une d'A.awamori ont été étudiées. Toutes ces souches ont une activité protéolytique et toutes, sauf une souche d'A.niger isolée à partir de grains de riz, ont des activités amylolytiques et cellulolytiques. Il a été constaté qu'Aawamori est le meilleur producteur d'enzymes amylolytiques, mais le moins bon producteur de cellulases. Toutes les sourches sont bonnes productrices d'enzymes protéolytiques, et celle provenant d'un arbre à caoutchouc est la meilleure productrice de cellulase. Les techniques d'inoculation avec une conidie unique ou avec une extrémité d'hyphe donnent des résultats similaires. Les différences de niveau des enzymes exo-cellulaires produits par des souches similaires ont également été observées avec ces deux techniques différentes.

     

Effect of carbon source on aroma production byTrichoderma viride

Summary The effect of carbon source on aroma production by a strain ofTrichoderma viride was studied in static and agitated cultures. Different carbon sources affected the quantity but not the nature of the aroma chemical produced. The formation of the aroma lactone (6-pentyl--pyrone) was also affected by the method of cultivation.

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Resumen Se estudió el efecto de la fuente de carbono en la producción de aromas porTrichoderma viride en cultivos estáticos y en agitación. Las distintas fuentes de carbono utilizadas influyeron en la cantidad pero no en la naturaleza del aroma químico producido. En la formación de un aroma de tipo lactona (6-pentil--pirona) también influyó el método de cultivo.

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Résumé L'effet de la source de carbone sur la production d'arome par une souche deTrichoderma viride a été étudiée en cultures statitiques et agitées. Les différentes sources de carbone modifient la quantité, mais pas la nature chimique, de l'arome produit. La production de l'arome lactonique (6-pentyl--pyrone) est affectée aussi par le mode culture.

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Paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–18 August 1985     

Production of cellulases and hemicellulases by an anaerobic mixed culture from lignocellulosic biomass

A comparison of different habitats, biogas plant, rumen fluid and sewage sludge, for cellulolytic organisms indicated sewage studge was the best source. Enrichment cultura gave a mixed culture which exhibited CMCase activity as well as extracellular Avicelase, xylanase, -glucosidase, -xylosidase activities and cell-bound -glucosidase, and -xylosidase production in a synthetic medium with eleven different cellulosic and lignocellulosic substrates. The activity of extracellular -glucosidase and -xylosidase production was significantly higher than endogenous activities. Hemicellulases were induced better than cellulases. The anzyme system was stable under aerobic conditions. Of the different lignocellulosic substrates, kallar grass was the best inducer of extracellular enzymes.

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Résumé La comparaison de différents habitats: digesteur méthanique, fluide du rumen ou boue de station d'épuration, pour leur contenu en organismes cellulolytiques, indiquent que la boue de station d'épuration est la meilleure source. Une culture par enrichissement a produit une culture mixte qui a exhibé aussi bien une activité CMCase que des activitiés extracellulaires avicelasique, xylanasique, -glucosidasique et -xylosidasique et qu'une production de -glucosidase et de -xylosidase liées à la cellule, dans un milieu synthétique et pour onze substrats cellulosiques et lignocellulosiques différents. L'activité de la -glucosidase extracellulaire et la production de -xylosidase sont significativement plus élevées que les activitiés endogènes. Les hemicellulases sont mieux induites que les cellulases. Le système enzymatique est stable dans des conditions aérobies. Parmi les divers substrats lignocellulosiques, l'herbe Kallar est le meilleur inducteur d'enzymes extracellufaires.

     

Formation of enzymes required for the hydrolysis of plant cell wall polysaccharides byTrichoderma reesei

Summary Enzyme preparations fromTrichoderma reesei RUT-C30, in addition to cellulase, contained various glucanase and glucosidase, acetylxylan esterase, glucuronidase and xylanase activities. These preparations were able to hydrolyse endosperm cell walls of corn and wheat and commercially-available xylans and plant gums having stright chains, but lacked the ability to hydrolyse branched or substituted hemicelluloses.

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Formation d'enzymes requises pour l'hydrolyse des polysaccharides de la paroi de plantes chez Trichoderma reesei

Résumé Les préparations enzymatiques deTrichoderma reesei RUT-C30, contiennent, outre la cellulase, diverses glucanases et glucosidases, acétyl-xylane esterases, glucuronidases et xylanases. Ces préparations demeurent stables pour l'hydrolyse de parois cellulaires de l'endosperme de maïs et de froment ainsi que des xylanes et gommes de plantes à chaînes linéaires, disponibles dans le commerce, mais ne présentent pas le pouvoir d'hydrolyser les hémicelluloses branchées ou substituées.

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Issued as NRCC No. 29855     

Nutrient optimization for cellulase biosynthesis by a newly isolatedCellulomonas sp.

Summary A cellulolytic bacterium has been isolated from soil and identified as aCellulomonas sp. Optimization of media components and environmental factors led to a 17-fold increase in cellulase activity within 40 h. The trace elements Zn²⁺, Co²⁺ and Cu²⁺ caused severe inhibition, which could be reduced by the addition of EDTA. The enzymes endoglucanase, exoglucanase and xylanase were always present irrespective of the carbon source used.

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Resumen Se ha aíslado e identificado comoCellulomonas sp. una bacteria cellulolítica del suelo. Mediante la optimización de los componentes del medio de crecimiento y de los factores ambientales se consiguió un incremento de 17 veces de la actividad cellulásica en 40 horas. Los elementos traza Zn²⁺, Co²⁺, y Cu²⁺ causaron una severa inhibición que pudo reducirse gracias a la adición de EDTA. Independientemente de la fuente de carbono utilizada los enzimas endoglucanasa, exoglucanasa y xilanasa se encontraron siempre presentes en el medio.

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Résumé Une bactérie cellulolytique a été isolée à partir du sol et identifiée commeCellulomonas sp. L'activité cellulase en 40 h a été accrue 17 fois par optimisation des constituants du milieu et des conditions de culture. Des traces de Zn²⁺, Co²⁺, et Cu²⁺ déterminent une sévère inhibition, qui peut être réduite par l'addition d'EDTA. Les enzymes endoglucanase, exoglucanase et xylanase sont toujours présentes, quelque soit la source de carbone utilisée.

     

Detection and biochemical characterisation of fast and slow ethanol-producing yeasts

Summary By screening seven distillers' yeast strains, two strains ofSaccharomyces cerevisiae were identified as being either slow or fast ethanol producers. The levels of four key enzymes, invertase, pyruvate decarboxylase (PDC), alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ADD) in these strains during batch-fermentative production of ethanol were determined. In both strains, the levels of these enzymes varied during the fermentation. The fast-fermenting strain had higher levels of PDC and ADH, and lower levels of ADD, as compared to the slow-fermenting strain, at all stages of fermentation.

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Resumen Al hacer un muestreo siete levaduras de cerveza se han identificado dos cepas deSaccharomyces cerevisiae, caracterizandolas como productoras lenta y rápida de etanol. Para ambas cepas se determinaron, en el periodo de crecimiento exponencial los niveles de cuatro enzimas clave: invertasa, piruvato decarboxilasa (PDC), alcohol deshidrogenas (ADH) y aldehido deshidrogenasa (ADD). Los niveles de estos enzimas variaron durante la fermentación en las dos cepas. Los niveles de PDC y de ADH fueron más bajos y el nivel de ADD más bajo en la cepa fermentadora rápida comparada con la cepa fermentadora lenta.

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Résumé Par criblage de sept levures de distillerie, nous avons identifié deux souches deSaccharomyces cerevisiae produisant de l'éthanol, l'une rapidement et l'autre lentement. Les niveaux des quatre enzymes-clés, invertase, pyruvique décarboxylase (PDC), alcool déshydrogénase (ADH) et aldéhyde déshydrogénase (ADD) ont été déterminés chez ces souches pendant la production fermentative d'éthanol en batch. Chez les deux souches, les niveaux enzymatiques varient au cours de la fermentation. A tous les stades de celle-ci, la souche rapide présente un niveau élevé de PDC et ADH, et un niveau d'ADD inférieur à celui de la souche lente.

     

Addendum: Recovery of cellulases from spent broth of sugar beet pulp fermentation byTrichoderma reesei

Summary The exo- and endo-glucanases ofTrichoderma reesei were recovered after growth on sugar beet pulp by vacuum concentration followed by (NH₄)₂SO₄ or acetone precipitation. Final respective recoveries were 53% and 57% for the exoglucanase and 41% and 42% for the endoglucanase. The resuspended acetone precipitates of both enzymes showed no loss of activity after 30 d at 4°C, pH 4.8 and in the presence of 0.5% sorbic acid. (NH₄)₂SO₄-precipitated exoglucanase lost activity in the same period.

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Resumen Las exo y endoglucanasas deTrichoderma reesei se recuperaron después de su crecimiento en pulpa de remolacha azucarera mediante concentración al vacío seguida de precipitación con (NH₄)₂SO₄ o acetona. La recuperación final fue de 53% y 57% para la exoglucanasa y de 41% y 42% para la endoglucanasa. La resuspensión de los precipitados cetónicos de ambos enzimas no mostró perdidas de actividad después de 30 d a 4°C y pH 4.8 en presencia de ácido sórbico. La exoglucanasa precipitada con (NH₄)₂SO₄ perdió actividad durante este mismo periodo.

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Résumé Les exo- et endoglucanases deTrichoderma reesei ont été récupérées après croissance sur pulpe de betterave sucrière, par concentration sous vide après précipitation par le sulfate ammonique ou l'acétone. Les récupérations ont été respectivement de 53% et 57% pour l'exoglucanase et de 41% et 42% pour l'endoglucanase. Les resuspensions des deux enzymes après précipitation à l'acétone n'ont révélé aucune perte d'activité après 30 jours à 4°C, pH 4.8 et en présence de 0.5% d'acide sorbique. L'exoglucanase précipitée au sulfate ammonique avait perdu toute activité dans le même laps de temps.

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(Based on a paper presented at the First Latin American Congress on Biotechnology, Tucumán, Argentina, October 4–8, 1987)     

Cellulolytic activities ofChaetomium globosum on different cellulosic substrates

The effect of cellulosic substrates on the production of extra-cellular cellulases and their cellulolytic activity inChaetomium globosum has been studied in shake flask cultures. Production of endoglucanase, exoglucanase and filter paper cellulase was highest with pure cellulose whereas -glucosidase was maximally induced by wheat straw. A suitable pretreatment for wheat straw was peracetic acid followed by NaOH and that of bagasse with NaOH for saccharification.

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Résumé On a étudié l'effet de substrats cellulosiques sur la production de cellulases extracellulaires et leur activité cellulolytique chezChaetomium globosum en culture en flacons agités. La production d'endoglucanase, d'exoglucanase et de cellulase type papier-filtre est maximum avec la cellulose pure tandis que la -glucosidase est induite de manière maximum par la paille de froment. La paille de froment est traitée de manière adéquate pour la saccharification par l'acide peracétique suivi de NaOH, la bagasse, par NaOH.

     

Cellulose degradation and cellulase activity of five cellulolytic fungi

Biodegradation of pure cellulose powder, bagasse and wheatstraw by five cellulolytic fungi,Aspergillus niger, Chaetomium globosum, Scopulariopsis brevicaulis, Trichoderma koningii andTrichothecium roseum, was studied in solid culture conditions. Minimum degradation was with pure cellulose. Bagasse and wheatstraw were the most suitable for growth and activity of cellulolytic fungi. All fungi contained cellulase activity.

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Résumé On a étudié la biodégradation de la poudre de cellulose pure, de la bagasse et de la paille de froment chez cinq moisissures cellulolytiques,Aspergillus niger, Chaetomium globosum, Scopulariopsis brevicaulis, Trichoderma koningii etTrichothecium roseum, en condition de culture sur milieu solide. La dégradation minimum a lieu avec la cellulose pure. La bagasse et la paille de froment offrent la meilleure croissance et la meilleure activité cellulolytique fungale. Toutes les moisissures exhibent l'activité de la cellulase.

     

Studies on the cellulolytic bacteria and cellulose degradation in a cattle waste-fed biogas digester

Summary Production of acetate, the key substrate for methane formation in anaerobic digesters, is limiting in cattle waste-fed biogas digesters due to the lignocellulosic nature of the substrate. Since the rate of cellulose hydrolysis affects acetate production, and the number and type of cellulolytic bacteria that exist in a cattle waste biogas digester is not known, 110 cellulolytic bacterial isolates belonging to the Bacillaceae, Propionibacteriaceae and Lactobacillaceae, and coryneform bacteria likeCellulomonas, were isolated from different depths of an operating 10³ KVIC type biogas digester. The population of cellulolytic bacteria varied between 2.0×10³ and 1.4×10⁵/g slurry. Some bacterial isolates exhibited higher cellulase activity than others, with acetate as the major end-product. In general, acetate, propionate and butyrate were the common end-products but one isolate was homoacetogenic and a few others produced propionate or butyrate orisobutyrate in small amounts with acetate. Cellulose degradation rate in the digester was dependent upon the cellulose: lignin ratio.

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Resumen La producción de acetato, substancia clave para la formación de metano en digestores anaerobios, es el factor limitante en las plantas de biogás, alimentadas mediante residuos de ganado, debido a la naturaleza lignocelulósica del material de partida. La velocidad de hidrolisis de la celulosa afecta a la producción de acetato, sin embargo, nose conocen ni el tipo ni la cantidad de bacterias que existen en una planta de biogas de dichas características. Se aislaron 110 cepas bacterianas con propiedades celulolíticas que pertenecían a los grupos de Bacillus, Propionibacterias, y coryneformes, (como el géneroCellulomonas). Estudiando la población de bacterias celulolíticas a distintas profundidades de un digestor de biogás del tipo 10³ KVIC, se observó que ésta variaba entre 2.10³ y 1.4 10³ celulas/g de residuo liquido analizado. Algunos de los aislados bacterianos mostraron una mayor actividad celulolitica que otros, siendo el acetato el producto final mayoritario. En general los productos finales más corrientes fueron: acetato, butirato y propionato; sin embargo, una de las cepas aisladas era homoacetogénica y algunas otras produjeron pequeñas cantidades de propionato, butirato oisibutirato junto con acetato. La velocidad de degradación de la celulosa dependía de la relación celulosa: lignina.

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Résumé Dans les digesteurs anaérobies produisant du biogaz à partir de fumier de bovins, la production d'acétate, qui est l'étape essentielle conduisant au méthane, est limitée à cause de la nature ligno-cellulosique de la matière première. Il a été procédé à des prelévements à différentes profondeurs dans un digesteur KVIC en service, et à 110 isolements de bactéries cellulolytiques appartenant aux Bacillaceae, Propionibacteriaceae, Lactobacillaceae et bactéries coryneformes du typeCellulomonas. Les populations de bactéries cellulolytiques dénombrées varient entre 2,0×10³ et 1,4×10⁵ par g. d'échantillon. Certaines des bactéries isolées ont une activité cellulase plus élevée que d'autres, et dans tous les cas l'acétate est le produit prédominant. D'une manière générale, l'acétate, le propionate et le butyrate constituent les produits principaux. Une souche est homo-acétogène. Un petit nombre d'autres produisent, en dehors de l'acétate, de faibles quantités de propionate, de butyrate et d'isobutyrate. La vitesse de dégradation de la cellulose dans le digesteur dépend du rapport cellulose/lignine.

     

Étude des activités osidasiques du tube digestif des adultes et des larves de la bruche du haricot,Acanthoscelides obtectus

Les larves et les adultes de la bruche du haricot se nourrissent de deux types d'aliments différents, mais proches en ce qui concerne la composition en hydrates de carbone: les larves consomment des graines de Phaseolus vulgaris et P. coccineus, les adultes s'alimentent principalement avec le pollen de diverses plantes.L'activité des larves et des adultes a été étudiée sur 22 substrats, en vue de préciser les caractéristiques de leur équipement osidasique. Les recherches ont montré que les larves et les adultes possèdent un équipement très important en - et -glucosidases, en - et -galactosidases, ainsi que des activités très importantes sur certains polysaccharides, notamment l'amidon et la pectine, mais l'activité est faible sur les hémicelluloses étudiées, notamment la xylane, l'arabinogalactane et la glucomannane. Les activités sur la carboxyméthylcellulose et la cellulose, ainsi que l'inuline, sont nulles.La corrélation étroite entre la composition en hydrates de carbone de la nourriture et les activités glycosidasiques du canal alimentaire chez les larves et les adultes permet une utilisation optimale des ressources trophiques en hydrates de carbone. Le parallélisme frappant entre le système glycosidasique des larves et celui des adultes a pour explication la ressemblance entre la composition en carbohydrates du pollen et celle de l'endosperme de haricot.

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Summary Adults and larvae of Acanthoscelides obtectus eat two different types of food, similar in carbohydrate composition: larvae eat seeds of Phaseolus vulgaris and P. coccineus, adults eat principally pollen of various plants. The authors have studied the digestive activity of larvae and adults on 22 different sugars, in order to investigate activity of their glycosidase enzymes. Larvae and adults have a very important complement of - and -glucosidases, - and -galactosidases, and very high activity against certain polysaccharides, notably starch and pectin. The activity is weak on the hemicelluloses tested, notably on xylan, arabinogalactan and glucomannan. No activity is found on carboxymethylcellulose, cellulose and inuline.The close correlation between the carbohydrate composition of the food and the glycosidase activity of the alimentary canal in both larvae and adults enables optimal utilization of carbohydrate resources. The striking parallel between the glycosidase systems of adults and larvae is explained by the similar carbohydrate composition of pollen and bean endosperm.

     

Production de deux glycopeptides par le Phialophora cinerescens (Wr.) van beyma cultive in vitro

Résumé Le Phialophora cinerescens alcalinise nettement le milieu liquide sur lequel il est cultivé durant 7 semaines; Le saccharose fourni est rapidement hydrolysé en glucose et fructose. La production des deux glycopeptides neutre et anodique — qui affectent la croissance des jeunes plantes d'Oeillet — a été appréciée. Le glycopeptite neutre est synthétisé dès le début de la culture, le glycopeptide anodique plus tardivement; les variations de la croissance du P. cinerescens cultivé in vitro suggèrent que les deux glycopeptides ne sont pas des produits de l'autolyse du mycélium.

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In vitro growth of the fungus Phialophora cinerescens was studied for 7 weeks. During this period the pH values were shown to increase in the culture filtrates; the added sucrose was rapidly hydrolyzed into glucose and fructose. The production of both neutral and anodic glycopeptides — which are know to affect the growth of carnation seedlings — was periodically monitored. The neutral glycopeptide was synthesized at the beginning of the culture period, the anodic one was synthesized later. The P. cinerescens growth curves indicated these two metabolites were probably not autolytic products of fungal cells.

     

Initial observations on the cellulolytic activities of some fungal isolates

Summary The cellulolytic activities of aTrichoderma sp.,Penicillium sp.,Cladosporium sp.,Trichoderma viride ATCC-24687,Myrothecium roredium, ATCC-28814 and unidentified fungus (F-4) were investigated. TheTrichoderma sp. and the unidentified fungus (F-4) secreted larger amounts of cellulase into the growth medium than the other strains. They also saccharified lignocellulosics more rapidly than the other strains.

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Resumen Se estudió la actividad celulolítica de: une especie deTrichoderma sp.,Penicillium sp.,Cladosporium sp.,Trichoderma viride ATCC-24687,Myrothecium roredium, ATCC-28814, y de un hongo no identificado (F-4).Trichoderma sp. y el hongo no identificado secretaron más cantidad de celulasa al medio de cultivo que las otras cepas estudiadas. Tambien saccarificaron materiales lignocelulósicos más rápidamente que los demás hongos.

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Résumé Les activités cellulolytiques d'unTrichoderma sp., d'unPenicillium sp., d'unCladosporium sp., d'unTrichoderma viride ATCC-24687, d'unMyrothecium roredium et d'une moisissure nonidentifiée (F-4) ont été examinées. La soucheTrichoderma sp et la moisissure non-identifiée (F-4) ont secrété des quantités plus importantes de cellulase dans le milieu du culture que les autres souches. Ces deux souches ont aussi saccharifié la ligno-cellulose plus rapidement que les autres souches.

     

Suppression of Mexican bean beetle development by foliar applications of azasterols and reversal by cholesterol

Suppression of growth and molting occurred in Mexican bean beetle (Epilachna varivestis) larvae confined with bean plants treated with 25-azacholesterol (25-A) or 3-methoxy-25-azacholesterol (3-M-25-A). No larvae confined with bean plants dipped into 10 ppm of 3-M-25-A completed development and over half failed to complete the first ecdysis. Three larvae treated with 25-A developed everted wing pads on the last instar. Addition of an equal weight of cholesterol to the dipping solution completely nullified the inhibitive effects of a dose of 25-A 100 x greater than that required for inhibitive effects. Treatment of the bean plants with a combination of 25-A and a JH mimic resulted in additive and possibly synergistic pathological developmental effects in confined larvae.

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Résumé Des larves d'Epilachna varivestis élevées sur des plants de haricots trempés dans des solutions d'acétone et eau contenant soit du 25-azacholesterol (25-A) ou du 3-methoxy-25-azacholesterol (3-M-25A), cessent de muer et leur croissance est stoppée. Avec des plants de haricots trempés dans une solution à 10 p.p.m. de. 3 M-25A, aucune larve n'acheva son développement et plus de la moitié des 100 larves expérimentées ne purent achever leur lère mue. Les pupes obtenues ne pesaient fréquemment que la moitié du poids des témoins. Trois larves traitées avec 25-A développèrent des ébauches alaires inversées au cours du dernier stade.Il a été reconnu que ces azasterols inhibent les D²² et D^22,24 sterolreductases dans le tissu larvaire de l'intestin moyen des larves de Manduca sexta (Tobacco Hornworm). Ces enzymes interviennent dans la transformation des principaux phytostérols des feuilles de haricots (stigmasterol, -sitosterol et campesterol) en cholesterol. Comme il y a moins de 1% de cholesterol dans les feuilles de haricots, nous avons essayé de compenser l'effet inhibiteur du 25-A en ajoutant du cholesterol aux solutions du bain. L'addition de 1000 ppm de cholesterol annule complètement les effets inhibiteurs de 1000 ppm de 25-A (100 fois plus que la dose nécessaire pour provoquer des effets inhibiteurs).Des larves de Manduca sexta élevées sur plants de tabac à l'azasterol ne sont pas affectées, bien que leur développement soit grandement retardé par de petites quantités de ces azasterols ajoutés à un aliment synthétique dépourvu de cholestérol. Sans doute, la haute teneur en cholesterol des feuilles de tabac (9% des sterols totaux) est suffisante pour satisfaire les besoins en cholesterol des larves. Des traitements de plants de haricots avec une combinaison de 25-A plus la substance mimétique de l'hormone juvénile (E)-4-[(6,7-epoxy-3-ethyl-7-methyl-2-nonenyl) oxy]-1,2-(methylenedioxy) benzène, ont provoqué des effets pathologiques surjoutés et peut être synergiques sur le développement des larves d'Epilachna.

     

Current status of,and prospects for,immobilized biocatalyst technology in China

Summary Studies on immobilized enzymes and whole cells have been made since 1970 in China. A new method for immobilization was developed by using the bifunctional reagent, -sulphatoethyl-sulphonylaniline to activate polysaccharides. More than ten immobilized biocatalysts such as polynucleotide phosphorylase and penicillin acylase, have been used in the pharmaceutical industry, the production of high value chemicals, and in pollutant treatment. The prospects and scientific constraints in this field are discussed in this paper.

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Resumen Desde 1970 se estan llevando a cabo en China estudios sobre enzimas inmovilizados y células enteras. Un nuevo método para la inmovilización fue diseñado utilizando el reactivo bifuncional -sulfatoetilsulfonilanilina para activar polisacaridos. Màs de 10 biocatalizadores inmovilizados, tales como polinucleotidofosforilasa y penicillin-acilasa, se han utilizado en la industria farmaceútica, en la producción de compuetos químicos de alto coste y en el tratamiento de polucionantes. En este trabajo se discuten las perspectivas y las dificultades científicas en este campo.

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Résumé Des études sur les enzymes fixés et les cellules immobilisées ont été entreprises en Chine à partir de 1970. II a été mis au point une nouvelle méthode d'immobilisation, utilisant pour l'activation des polysaccharides un réactif bifonctionnel, la -sulphato-éthyl-sulphonyl-aniline. Plus de 10 biocatalyseurs immobilisés, dont la polynucléotide-phosphorylase et la pénicilline-acylase, ont été employés dans l'industrie pharmaceutique, pour la production de composés chimiques à haute valeur commerciale et pour la dépollution. Les perspectives et les contraintes scientifiques dans le domaine considéré sont discutées.

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Paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1985.     

Action de l'actinomycine D sur la différenciation cellulaire au cours de la régénération de Planaires qui viennent d'éclore

Résumé Nous avons montré, à l'aide d'actinomycine tritiée, que cet inhibiteur pénètre en quantité égale dans les cellules de planaires adultes qui ne régéénèrent pas en présence de fortes concentrations (50 g/cm³) et dans celles de jeunes planaires qui peuvent former un blastème en présence d'actinomycine D, malgré l'inhibition de nouvelles synthèses d'ARN qui en résulte. Chez les jeunes, le taux de pénétration de l'antibiotique est comparable dans les noyaux des cellules indifférenciées qui participent à la formation du blastème et dans les noyaux des cellules différenciées. Les noyaux à nucléoles dissociés ne sont pas plus radioactifs que les noyaux où le nucléole est seulement appauvri en granulations. La radioactivité diminue uniformément dans toutes les cellules si les animaux sont remis en élevage dans l'eau. La radioactivité cytoplasmique observée est probablement due à la nature des fixateurs qui favorisent la rétention de molécules non liées.Nous pouvons conclure que les noyaux de toutes les catégories cellulaires présentent la même perméabilité à l'actinomycine. Celle-ci est présente dans les cellules de régénération des jeunes qui édifient cependant un blastème où le taux de synthèse des protéines est au même niveau que dans une régénération normale.

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On the action of actinomycin D on the cellular differentiation during the regeneration in Planarians

Summary ³H actinomycin inhibitor of RNA synthesis enters equally cells of adult planarians which never regenerate when applying the drug at high concentration (50 g/cm³), and young planarians which can form a blastem in the same solution; regeneration occurs despite of the inhibition of new RNA synthesis which ensues.Ultrastructural histoautoradiographs of newly hatched Planarian tissues show that this drug enters equally nuclei of undifferentiated cells which make up the blastem of regeneration and whose nucleoli are not dissociated, and nuclei of differentiated cells whose nucleoli are very often dissociated. The radioactivity is very often located upon heterochromatin. After return of the animals into water, radioactivity becomes reduced evenly in all cells.The cytoplasmic radioactivity that we have observed probably depends on the nature of fixatives which favour the retention of non linked molecules.We can conclude that the nuclei of all cells have the same permeability to actinomycin D, whatever the state of morphological differentiation. The inhibitor is present within the regeneration cells of young Planarians which build a blastem wherein the rate of protein synthesis is at the same level as in normal regenerating tissues.