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An appraisal on valorization of lignin: A byproduct from biorefineries and paper industries
Biomass & Bioenergy ( IF 6 ) Pub Date : 2021-11-08 , DOI: 10.1016/j.biombioe.2021.106295
Preeti Nandal 1 , Anju Arora 1 , Shreya Virmani 1
Affiliation  

Lignocellulose based processes consist of technology platforms for production of materials and products for developing a bio-based, sustainable economy. Production of sugar streams and ethanol from cellulose is a mature technology, and its deployment results in increased lignin availability. Although lignin is used for low-value applications, its high-value utilization needs to be explored and developed. The aromatic intermediates from lignin can be transformed into high-value products. The unique structural/chemical properties of lignin offer possibilities for valorization, which can be achieved through thermochemical or biological transformation platforms, each route having its pros and cons. Lignin degrading oragnisms hold promise for biovalorization. In this work, different categories of organisms (fungi and bacteria) capable of degrading lignin, possessing unique repertoires of enzymes have been discussed. Under natural niches consortium of organisms decay lignin as a single organism does not possess all the activities. The constraints in biological processing can be addressed by using a combination of processes for lignin depolymerization to aromatic intermediates, followed by their conversion to target products. The recent devised metabolic engineering strategies to tackle these challenges are reviewed. Ultimately, the success of biorefineries will be dictated by the technical feasibility of bioconversions, robustness of engineered organisms, and their ability to produce the desired products in high titers with relatively high purity, scalability, and overall economics.



中文翻译:

木质素价值评估:生物精炼和造纸工业的副产品

基于木质纤维素的工艺包括用于生产材料和产品的技术平台,以发展基于生物的可持续经济。从纤维素生产糖流和乙醇是一项成熟的技术,其部署可提高木质素的可用性。木质素虽然用于低价值应用,但其高价值利用仍需探索和发展。木质素的芳香中间体可以转化为高价值的产品。木质素独特的结构/化学性质为价值化提供了可能性,这可以通过热化学或生物转化平台实现,每种途径都有其优缺点。木质素降解生物有望实现生物价值化。在这项工作中,已经讨论了能够降解木质素、拥有独特酶谱的不同类别的生物体(真菌和细菌)。在自然生态位下,生物群落会腐烂木质素,因为单个生物不具备所有活动。生物加工中的限制可以通过使用将木质素解聚为芳族中间体的过程组合,然后将它们转化为目标产品来解决。回顾了最近设计的代谢工程策略来应对这些挑战。最终,生物精炼厂的成功将取决于生物转化的技术可行性、工程生物的稳健性以及它们以相对较高的纯度、可扩展性和整体经济性生产所需产品的高滴度的能力。已经讨论了拥有独特的酶谱。在自然生态位下,生物群落会腐烂木质素,因为单个生物不具备所有活动。生物加工中的限制可以通过使用将木质素解聚为芳族中间体的过程组合,然后将它们转化为目标产品来解决。回顾了最近设计的代谢工程策略来应对这些挑战。最终,生物精炼厂的成功将取决于生物转化的技术可行性、工程生物的稳健性以及它们以相对较高的纯度、可扩展性和整体经济性生产所需产品的高滴度的能力。已经讨论了拥有独特的酶谱。在自然生态位下,生物群落会腐烂木质素,因为单个生物不具备所有活动。生物加工中的限制可以通过使用将木质素解聚为芳族中间体的过程组合,然后将它们转化为目标产品来解决。回顾了最近设计的代谢工程策略来应对这些挑战。最终,生物精炼厂的成功将取决于生物转化的技术可行性、工程生物的稳健性以及它们以相对较高的纯度、可扩展性和整体经济性生产所需产品的高滴度的能力。在自然生态位下,生物群落会腐烂木质素,因为单个生物不具备所有活动。生物加工中的限制可以通过使用将木质素解聚为芳族中间体的过程组合,然后将它们转化为目标产品来解决。回顾了最近设计的代谢工程策略来应对这些挑战。最终,生物精炼厂的成功将取决于生物转化的技术可行性、工程生物的稳健性以及它们以相对较高的纯度、可扩展性和整体经济性生产所需产品的高滴度的能力。在自然生态位下,生物群落会腐烂木质素,因为单个生物不具备所有活动。生物加工中的限制可以通过使用将木质素解聚为芳族中间体的过程组合,然后将它们转化为目标产品来解决。回顾了最近设计的代谢工程策略来应对这些挑战。最终,生物精炼厂的成功将取决于生物转化的技术可行性、工程生物的稳健性以及它们以相对较高的纯度、可扩展性和整体经济性生产所需产品的高滴度的能力。然后他们转换为目标产品。回顾了最近设计的代谢工程策略来应对这些挑战。最终,生物精炼厂的成功将取决于生物转化的技术可行性、工程生物的稳健性以及它们以相对较高的纯度、可扩展性和整体经济性生产所需产品的高滴度的能力。然后他们转换为目标产品。回顾了最近设计的代谢工程策略来应对这些挑战。最终,生物精炼厂的成功将取决于生物转化的技术可行性、工程生物的稳健性以及它们以相对较高的纯度、可扩展性和整体经济性生产所需产品的高滴度的能力。

更新日期:2021-11-08
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