Enzymatischer Abbau von Holzpolysacchariden nach Vorbehandlung mit Alkali

Zusammenfassung

Die Holocellulosen verschiedener Holzarten werden durch ein Enzympräparat ausTrichoderma viride zu etwa 70 bis 95% zu löslichen Zuckern abgebaut. Aus diesen Holocellulosen unter alkalischen Bedingungen isolierte Cellulosen ergeben weitgehend übereinstimmende enzymatische Abbauraten von im Mittel rd. 90%, die unter sauren Bedingungen isolierten Cellulosen etwa um ein Drittel niedrigere Werte. Hoch orientierte Cellulose (Baumwoll-Linters) läßt sich unter gleichen Bedingungen erst nach Vorbehandlung mit Natronlauge bis zum maximalen Wert von 83% enzymatisch abbauen. Entsprechend vorbehandelte Laubhölzer ergeben—inklusive laugenlöslicher Bestandteile—maximale Abbauwerte von 65%; vorbehandeltes Fichtenholz zeigt dagegen nur einen Abbau von 35%. Aus Eichenholz werden durch die Laugenbehandlung nur Hemicellulosen—etwa zwei Drittel des Gesamtanteils—gelöst. Durch die nachfolgende Enzymbehandlung erfolgt der Abbau der restlichen Hemicellulosen sowie von zwei Dritteln des Gesamtanteils der Cellulose. Eine doppelte Laugen-/Enzymbehandlung erhöht den insgesamt löslichen und abgebauten Anteil der Polysaccharide des Eichenholzes auf 90%.

Summary

About 70 to 90% of the holocelluloses of various wood species are degraded to soluble sugars by an enzyme preparation consisting ofTrichoderma viride. Almost similarly, the rate of enzymatic degradation of celluloses isolated from the holocelluloses by an alkaline method averages about 90%, whereas celluloses isolated by an acid method are degraded one third less. Highly oriented celluloses (cotton linters) require pre-treatments with sodium hydroxide to reach a maximum degradation of 83%, under the same conditions. The degradation of pretreated hardwoods, including alkali soluble constituents, amounts to 65%, pretreated spruce is degraded only to a content of 35%. Only hemicelluloses—two thirds of the whole content—are solubilized by treating oak with alkali. Subsequent enzymatic digestion solubilizes the remaining hemicelluloses and two thirds of the cellulose. Two treatments with alkali and enzyme increase the total content of soluble and degraded polysaccharides of oak to 90%.