How Resilient is Wood Xylan to Enzymatic Degradation in a Matrix with Kraft Lignin?

Despite the potential of lignocellulose in manufacturing value-added chemicals and biofuels, its efficient biotechnological conversion by enzymatic hydrolysis still poses major challenges. The complex interplay between xylan, cellulose, and lignin in fibrous materials makes it difficult to assess underlying physico- and biochemical mechanisms. Here, we reduce the complexity of the system by creating matrices of cellulose, xylan, and lignin, which consists of a cellulose base layer and xylan/lignin domains. We follow enzymatic degradation using an endoxylanase by high-speed atomic force microscopy and surface plasmon resonance spectroscopy to obtain morphological and kinetic data. Fastest reaction kinetics were observed at low lignin contents, which were related to the different swelling capacities of xylan. We demonstrate that the complex processes taking place at the interfaces of lignin and xylan in the presence of enzymes can be monitored in real time, providing a future platform for observing phenomena relevant to fiber-based systems.

Ganser, ChristianNational Institutes of Natural Sciences (NINS) (författare)
Nypelö, Tiina,1982Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Aalto-Yliopisto,Aalto University(Swepub:cth)nypelo (författare)
Uchihashi, TakayukiNagoya University,National Institutes of Natural Sciences (NINS) (författare)
Spirk, StefanTechnische Universität Graz (författare)
Technische Universität GrazNational Institutes of Natural Sciences (NINS) (creator_code:org_t)

Av författaren/redakt...: Schaubeder, Jana ...; Ganser, Christia ...; Nypelö, Tiina, 1 ...; Uchihashi, Takay ...; Spirk, Stefan

Om ämnet

LANTBRUKSVETENSKAPER: LANTBRUKSVETENSK ...; och Lantbruksvetensk ...; och Trävetenskap

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Materialteknik; och Pappers massa oc ...

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Kemiteknik; och Polymerteknologi

LANTBRUKSVETENSKAPER: LANTBRUKSVETENSK ...; och Bioteknologi med ...; och Växtbioteknologi

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.