Procedimiento para la producción de celulasa y/o hemicelulasa,

que comprende cultivar la cepa CF-2612 de Acremonium cellulolyticus, depositada bajo el nº de acceso FERM BP-10848, en un medio de cultivo y recoger la celulasa y/o hemicelulasa del cultivo o medio de cultivo.

Procedimiento para la producción de celulasa y hemicelulasa con alta actividad hidrolítica Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a la cepa CF-2612 de Acremonium cellulolyticus, la cual es un nuevo microorganismo perteneciente al género Acremonium y posee la capacidad de producir celulasa en grandes cantidades.

La presente invención también se refiere a un procedimiento para la producción de celulasa y/o hemicelulasa usando el microorganismo, y a un procedimiento para la degradación o sacarificación de biomasa usando la celulasa y/o hemicelulasa, como se define en las reivindicaciones.

Antecedentes de la invención [0003] "Celulasa" es un nombre colectivo que denota el grupo de enzimas que cataliza un sistema de reacciones enzimáticas en el que la celulosa se hidroliza a glucosa, celobiosa o celooligotosa. Dependiendo del mecanismo catalítico, las enzimas se denominan FPasa, CMCasa, celobiasa y similares. La celulasa degrada la celulosa a glucosa como producto final de degradación por interacción de tales enzimas.

"Hemicelulasa" es un nombre colectivo que denota el grupo de enzimas que cataliza un sistema de reacciones enzimáticas en el que la hemicelulosa se hidroliza a xilosa, arabinosa, manosa, galactosa o similares. Dependiendo del mecanismo catalítico, las enzimas se denominan xilanasa, arabinanasa, arabinofuranosidasa, mananasa, galactanasa, xilosidasa, manosidasa y similares.

Hasta ahora, los microorganismos tales como Trichoderma reesei (Biotechnol. Bioeng., 23, 1837-1849 (1981) ) , Trichoderma viride (T. viride) (Appl. Biochem. Biotechnol., 57-58, 349-360 (1996) ) y los microorganismos pertenecientes a los géneros Aspergillus, Penicillium y similares se han usado como hongos productores de celulasa 30 para la producción de celulasa y/o hemicelulasa, las cuales se pueden usar para la sacarificación de biomasa lignocelulósica. Sin embargo, mediante el uso de tales microorganismos no ha sido posible lograr una productividad satisfactoria de celulasa, lo que es un inconveniente. Además, la celulasa producida no presentaba una capacidad suficiente para degradar celulosa, lo que significa que las enzimas de celulosa conocidas no pueden degradar por completo la celulosa a glucosa. Por consiguiente, existe el problema de que durante la degradación de celulosa se produce y persiste una gran cantidad de celobiosa y celooligosacáridos, que son productos intermedios.

Para resolver los problemas antes mencionados se ha intentado aislar detenidamente de la naturaleza microorganismos con una alta capacidad para producir celulasa y una capacidad para producir celulasa con una alta actividad. Como resultado, los autores han aislado del suelo un microorganismo perteneciente a Acremonium

cellulolyticus que es capaz de degradar sustancialmente por completo la celulosa a glucosa (documento JP 59-166081 A (1984) ) . Los autores han descubierto además que la cepa C1 mutante de Acremonium cellulolyticus (FERM P-18508) presenta una mayor capacidad para producir celulasa en comparación con dicho microorganismo parental (documento JP 2003-135052 A) .

45 [0007] En los últimos años ha habido un gran interés en que la biomasa sea sometida a degradación y sacarificación enzimáticas usando celulasa y/o hemicelulasa para convertirla en unidades constituyentes, tales como glucosa, xilosa, arabinosa, manosa y galactosa, las cuales se usan para producir productos de fermentación, tales como etanol y ácido láctico, que se pueden usar como combustible líquido o agentes químicos. Así, se ha llevado a cabo activamente el desarrollo de una tecnología para la aplicación práctica de la biomasa. Por lo tanto, para el propósito de un uso 50 económico y práctico de la biomasa, existe una gran demanda de microorganismos con capacidad para producir celulasa en mayor cantidad que los hongos productores de celulasa conocidos descritos anteriormente.

En las circunstancias antes descritas, es un objetivo de la presente invención producir celulasa y/o hemicelulasa eficazmente y degradar o sacarificar biomasa eficazmente mejorando la capacidad para producir celulasa 55 en microorganismos productores de celulasa.

Resumen de la invención [0009] Como resultado de los intensos estudios para alcanzar los objetivos anteriores los autores han descubierto ahora que la cepa CF-2612 de Acremonium cellulolyticus, que se ha obtenido como mutante de la cepa C1 de Acremonium cellulolyticus (FERM P-18508) , presenta mayores actividades celulasa, en particular actividades FPasa, celobiasa y avicelasa, que la cepa C1, así como una mayor capacidad para producir celulasa. De este modo se ha completado la presente invención.

La presente invención proporciona (1) un procedimiento para la producción de celulasa y/o hemicelulasa y (2) un procedimiento para la sacarificación o degradación de biomasa tal y como se definen en las reivindicaciones.

La invención también proporciona la cepa CF-2612 de Acremonium cellulolyticus (FERM BP-10848) .

De acuerdo con la presente invención, la productividad de celulasa se puede mejorar considerablemente con el uso de la cepa CF-2612 de Acremonium cellulolyticus, que es un nuevo microorganismo perteneciente al género Acremonium con una alta capacidad para producir celulasa. Además, como se define en las reivindicaciones, se puede degradar y sacarificar biomasa eficazmente mediante el uso de la celulasa y/o hemicelulasa producida por tal microorganismo. Así, la presente invención tiene tales efectos significativos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra los resultados de los experimentos de sacarificación de paja de arroz usando el medio de cultivo de la cepa CF-2612 o de la cepa C1. Los símbolos significan lo siguiente: símbolo negro, el medio de cultivo de la cepa CF-2612 (17, 7 UPF/ml) ; símbolo blanco, el medio de cultivo de la cepa C1 (11, 9 UPF/ml) ; "V", control (al que se añadió el mismo volumen de agua destilada en lugar del medio de cultivo) ; "0", glucosa;

"0", xilosa; "Δ", arabinosa; y "O", manosa. La figura 2 muestra los resultados de los experimentos de sacarificación de eucalipto en polvo usando el medio de cultivo de la cepa CF-2613 o de la cepa C1. Los símbolos significan lo siguiente: símbolo negro, el medio de cultivo de la cepa DF-2612 (17, 7 UPF/ml) ; símbolo blanco, el medio de cultivo de la cepa C1 (11, 9 UPF/ml) ; ".", control (al que se añadió el mismo volumen de agua destilada en lugar del medio de cultivo) ; "O", glucosa; y "Δ", xilosa.

Descripción detallada de la invención [0014] A continuación se describirá la presente invención con más detalle.

El término "celulasa" como se usa en la presente memoria es un nombre colectivo para las enzimas implicadas en la degradación de celulosa, tales como FPasa, CMCasa, avicelasa y celobiasa descritas anteriormente. En la invención, la celulasa abarca cualquier enzima con una actividad degradadora de celulosa.

[0016] La celulosa es un polímero de glucosa en el que la glucosa está altamente polimerizada mediante enlaces glucosídicos β-1, 4, y se encuentra como componente de la pared celular en todos los tipos de plantas.

El término "hemicelulasa" como se usa en la presente memoria es un nombre colectivo para las enzimas capaces de degradar hemicelulosa. Además, la hemicelulosa excluye celulosa y pectina de entre los polisacáridos que 45 constituyen las paredes celulares de las células de plantas terrestres.

De acuerdo con la presente invención, la expresión "hongo productor de celulasa" abarca microorganismos capaces de producir celulasa y microorganismos capaces de producir tanto celulasa como hemicelulasa. Ejemplos de los microorganismos incluyen hongos aislados de fuentes naturales, mutantes de los mismos y hongos genéticamente 50 recombinantes derivados de ellos. La presente invención proporciona y usa el hongo productor de celulasa Acremonium cellulolyticus, cepa CF-2612, que se ha obtenido como mutante de la cepa C1 de Acremonium cellulolyticus.

La cepa CF-2612 de Acremonium cellulolyticus de la invención ha sido depositada el 10 de abril de 2007 ante 55 la Autoridad de Depósito Internacional en el Instituto Nacional de Ciencia Industrial Avanzada y Tecnología (AIST Tsukuba Central 6, 1-1, Higashi 1-chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken 305-8566, Japón) bajo el número de acceso FERM P-21290, cepa que posteriormente se transfirió al depósito internacional según las condiciones del Tratado de Budapest... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la producción de celulasa y/o hemicelulasa, que comprende cultivar la cepa CF-2612 de Acremonium cellulolyticus, depositada bajo el nº de acceso FERM BP-10848, en un medio de cultivo y recoger la 5 celulasa y/o hemicelulasa del cultivo o medio de cultivo.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la purificación de la celulasa y/o hemicelulasa.

3. Procedimiento para la sacarificación o degradación de biomasa, que comprende:

(A) cultivar la cepa CF-2612 de Acremonium cellulolyticus, depositada bajo el nº de acceso FERM BP10848, en un medio de cultivo y sacarificar o degradar la biomasa en el cultivo o medio de cultivo que contiene celulasa y/o hemicelulasa; o (B) producir celulasa y/o hemicelulasa mediante el procedimiento de la reivindicación 1 ó 2 y sacarificar o degradar la biomasa usando la celulasa y/o hemicelulasa.

4. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el medio de cultivo contiene una fuente de carbono seleccionada del grupo formado por celulosa en polvo, avicel, celobiosa, papeles de filtro, papeles generales, papeles de desecho, madera, salvado de trigo, paja, paja de arroz, cáscaras de arroz, bagazo, pastel de soja, residuos de cuajada de soja, residuos de granos de café, salvado de arroz, lactosa, lactosa hidratada, suero, productos lácteos, residuos de hidrólisis y mezclas de los mismos.

5. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el cultivo es un cultivo 25 líquido o un cultivo sólido.

6. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la celulasa es FPasa, CMCasa, avicelasa, celobiasa o una mezcla de las mismas.

7. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la hemicelulasa es xilanasa, arabinanasa, arabinofuranosidasa, mananasa, galactanasa, xilosidasa, manosidasa o una mezcla de las mismas.

8. Cepa CF-2612 de Acremonium cellulolyticus depositada bajo el nº de acceso FERM BP-10848. 35