До недавнего времени никто не рассматривал метилотрофные дрожжи как потенциальный продуцент биотоплива, в частности биоэтанола, из гидролизатов лигноцеллюлозы. Десять лет назад опублікована первая работа, раскрывающая способность термотолерантных метилотрофных дрожжей Hansenula polymorpha сбраживать один из основных сахаров лигноцеллюлозы – ксилозу, что сделало эти дрожжи перспективным организмом для проведения высоко-температурной алкогольной ферментации [1]. Такая особенность дрожжей H. polymorpha может быть использована при реализации потенциально эффективного процесса одновременного осахаривания и ферментации (ООФ) сырья. ООФ позволяет соединить ферментативный гидролиз сырья с конверсией образующихся сахаров в этанол: ферменты гидролизируют полисахариды до мономерных сахаров, которые немедленно потребляются микроорганизмами – продуцентами этанола. Однако эффективность алкогольной ферментации дикими штаммами H. polymorpha основных сахаров – продуктов гидролиза лигноцеллюлозного сырья, и особенно ксилозы, требует значительного улучшения. В настоящем обзоре изложены основные результаты в области метаболической инженерии H. polymorpha для конструирования продуцентов этанола из ксилозы, крахмала, ксилана и глицерина, а также штаммов с повышенной толерантностью к высокой температуре и етанолу.
РЕЗЮМЕ. До недавнього часу ніхто не розглядав метилотрофні дріжджі як потенційний продуцент біопалива, зокрема біоетанолу, з гідролізатів лігноцелюлози. Десять років тому було опубліковано першу роботу, яка розкриває здатність термотолерантних метилотрофних дріжджів Hansenula polymorpha зброджувати один з основних цукрів лігноцелюлози – ксилозу, що перетворило ці дріжджі на перспективний організм для проведення високотемпературної алкогольної ферментації. Така особливість дріжджів H. polymorpha може бути ви-користана у потенційно ефективному процесі одночасного оцукрювання та ферментації (ООФ) сировини. ООФ дозволяє поєднати ферментативний гідроліз сировини з конверсією утворених цукрів в етанол: ферменти гідролізують полісахариди до мономерних цукрів, які споживаються мікроорганізмами – продуцентами етанолу. Однак ефективність алкогольної ферментації дикими штамами H. polymorpha основних цукрів – продуктів гідролізу лігноцелюлозної сировини, та особливо ксилози, потребує істотного покращення. В представленому огляді викладено основні результати в галузі метаболічної інженерії H. Polymorpha для конструювання продуцентів етанолу з ксилози, крохмалю, ксилану та гліцерину, а також штамів з підвищеною толерантністю до високої температури та етанолу.
Ключові слова: дрожжи, этанол, Hansenula polymorpha, метаболическая инженерия
