دورية أكاديمية
أعرض في EDS

Perspective on Lignin Conversion Strategies That Enable Next Generation Biorefineries.

التفاصيل البيبلوغرافية
العنوان: Perspective on Lignin Conversion Strategies That Enable Next Generation Biorefineries.
المؤلفون: Shrestha S; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Biological Systems and Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, United States.; Department of Environmental Health and Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21205, United States., Goswami S; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Biological Systems and Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, United States., Banerjee D; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Biological Systems and Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, United States., Garcia V; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Department of Biomanufacturing and Biomaterials, Sandia National Laboratories, Livermore, CA 94550, United States., Zhou E; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States., Olmsted CN; Department of Bacteriology, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI 53706, United States., Majumder EL; Department of Bacteriology, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI 53706, United States., Kumar D; Department of Chemical Engineering, SUNY College of Environmental Science and Forestry, Syracuse, NY 13210, United States., Awasthi D; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Biological Systems and Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, United States., Mukhopadhyay A; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Biological Systems and Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, United States., Singer SW; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Biological Systems and Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, United States., Gladden JM; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Department of Biomanufacturing and Biomaterials, Sandia National Laboratories, Livermore, CA 94550, United States., Simmons BA; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Biological Systems and Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, United States., Choudhary H; Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States.; Department of Bioresource and Environmental Security, Sandia National Laboratories, Livermore, CA 94550, United States.
المصدر: ChemSusChem [ChemSusChem] 2024 Aug 26; Vol. 17 (16), pp. e202301460. Date of Electronic Publication: 2024 Apr 26.
نوع المنشور: Journal Article; Review
اللغة: English
بيانات الدورية: Publisher: Wiley-VCH Country of Publication: Germany NLM ID: 101319536 Publication Model: Print-Electronic Cited Medium: Internet ISSN: 1864-564X (Electronic) Linking ISSN: 18645631 NLM ISO Abbreviation: ChemSusChem Subsets: MEDLINE
أسماء مطبوعة: Original Publication: Weinheim : Wiley-VCH
مستخلص: The valorization of lignin, a currently underutilized component of lignocellulosic biomass, has attracted attention to promote a stable and circular bioeconomy. Successful approaches including thermochemical, biological, and catalytic lignin depolymerization have been demonstrated, enabling opportunities for lignino-refineries and lignocellulosic biorefineries. Although significant progress in lignin valorization has been made, this review describes unexplored opportunities in chemical and biological routes for lignin depolymerization and thereby contributes to economically and environmentally sustainable lignin-utilizing biorefineries. This review also highlights the integration of chemical and biological lignin depolymerization and identifies research gaps while also recommending future directions for scaling processes to establish a lignino-chemical industry.
(© 2024 Wiley-VCH GmbH. This article has been contributed to by U.S. Government employees and their work is in the public domain in the USA.)
References: J. Ralph, K. Lundquist, G. Brunow, F. Lu, H. Kim, P. F. Schatz, J. M. Marita, R. D. Hatfield, S. A. Ralph, J. H. Christensen, W. Boerjan, Phytochem. Rev. 2004, 3, 29–60.
J. Ralph, C. Lapierre, W. Boerjan, Curr. Opin. Biotechnol. 2019, 56, 240–249.
H. Luo, M. M. Abu-Omar, in Encyclopedia of Sustainable Technologies, Elsevier, 2017, pp. 573–585.
“The Global Market for Lignin 2023–2033 - Research and Markets,” can be found under https://www.researchandmarkets.com/report/lignin-product?utm_source=BW&utm_medium=PressRelease&utm_code=sqrh7j&utm_campaign=1751035+-+Global+Lignin+Market+Report+2022%3a+Industry+Developments+2020-2022+%26+Demand+Forecasts+to+2023&utm_exec=chdo54prd, n.d.
“Lignin-Derived Carbon Fiber as a Co-Product of Refining Cellulosic Biomass on JSTOR,” can be found under https://www.jstor.org/stable/26268587, n.d.
V. Jassal, C. Dou, N. Sun, S. Singh, B. A. Simmons, H. Choudhary, Front. Chem. Eng. 2022, 4, 1059305.
J. Becker, C. Wittmann, Biotechnol. Adv. 2019, 37, 107360.
D. S. Bajwa, G. Pourhashem, A. H. Ullah, S. G. Bajwa, Ind. Crops Prod. 2019, 139, 111526.
Z. Sun, B. Fridrich, A. de Santi, S. Elangovan, K. Barta, Chem. Rev. 2018, 118, 614–678.
C. W. Johnson, D. Salvachúa, N. A. Rorrer, B. A. Black, D. R. Vardon, P. C. St. John, N. S. Cleveland, G. Dominick, J. R. Elmore, N. Grundl, P. Khanna, C. R. Martinez, W. E. Michener, D. J. Peterson, K. J. Ramirez, P. Singh, T. A. VanderWall, A. N. Wilson, X. Yi, M. J. Biddy, G. T. Beckham, Joule 2019.
A. J. Ragauskas, G. T. Beckham, M. J. Biddy, R. Chandra, F. Chen, M. F. Davis, B. H. Davison, R. A. Dixon, P. Gilna, M. Keller, P. Langan, A. K. Naskar, J. N. Saddler, T. J. Tschaplinski, G. A. Tuskan, C. E. Wyman, Science 2014, 344, 1246843.
M. M. Abu-Omar, K. Barta, G. T. Beckham, J. S. Luterbacher, J. Ralph, R. Rinaldi, Y. Román-Leshkov, J. S. M. Samec, B. F. Sels, F. Wang, Energy Environ. Sci. 2021, 14, 262–292.
S. P. S. Chundawat, G. T. Beckham, M. E. Himmel, B. E. Dale, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2011, 2, 121–145.
A. T. Martínez, M. Speranza, F. J. Ruiz-Dueñas, P. Ferreira, S. Camarero, F. Guillén, M. J. Martínez, A. Gutiérrez, J. C. del Río, Int. Microbiol. 2005, 8, 195–204.
Y. K. N, M. U. T. M, K. S, S. Sachdeva, S. Thakur, A. K. S, R. B. J, Fermentatio 2023, 9, 238.
A. T. Ubando, C. B. Felix, W.-H. Chen, Bioresour. Technol. 2020, 299, 122585.
A. T. Ubando, A. J. R. Del Rosario, W.-H. Chen, A. B. Culaba, Environ. Pollut. 2021, 269, 116149.
P. B. Otoupal, G. M. Geiselman, A. M. Oka, C. A. Barcelos, H. Choudhary, D. Dinh, W. Zhong, H. Hwang, J. D. Keasling, A. Mukhopadhyay, E. Sundstrom, R. W. Haushalter, N. Sun, B. A. Simmons, J. M. Gladden, Microb. Cell Fact. 2022, 21, 254.
A. Yao, H. Choudhary, M. Mohan, A. Rodriguez, H. Magurudeniya, J. G. Pelton, A. George, B. A. Simmons, J. M. Gladden, ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 12, 4371–4376.
Z.-H. Liu, N. Hao, Y.-Y. Wang, C. Dou, F. Lin, R. Shen, R. Bura, D. B. Hodge, B. E. Dale, A. J. Ragauskas, B. Yang, J. S. Yuan, Nat. Commun. 2021, 12, 3912.
N. Zhou, W. P. D. W. Thilakarathna, Q. S. He, H. P. V. Rupasinghe, Front. Energy Res. 2022, 9, 758744.
D. Bourbiaux, J. Pu, F. Rataboul, L. Djakovitch, C. Geantet, D. Laurenti, Catal. Today 2021, 373, 24–37.
W. Schutyser, T. Renders, S. Van den Bosch, S. F. Koelewijn, G. T. Beckham, B. F. Sels, Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 852–908.
R. Xu, K. Zhang, P. Liu, H. Han, S. Zhao, A. Kakade, A. Khan, D. Du, X. Li, Bioresour. Technol. 2018, 269, 557–566.
X. Liu, F. P. Bouxin, J. Fan, V. L. Budarin, C. Hu, J. H. Clark, ChemSusChem 2020, 13, 4296–4317.
A. J. Borchert, W. R. Henson, G. T. Beckham, Curr. Opin. Biotechnol. 2022, 73, 1–13.
G. W. Park, G. Gong, J. C. Joo, J. Song, J. Lee, J.-P. Lee, H. T. Kim, M. H. Ryu, R. Sirohi, X. Zhuang, K. Min, Renewable Sustainable Energy Rev. 2022, 157, 112025.
D. Grgas, M. Rukavina, D. Bešlo, T. Štefanac, V. Crnek, T. Šikić, M. Habuda-Stanić, T. Landeka Dragičević, Water (Basel) 2023, 15, 1272.
Z. Wan, H. Zhang, Y. Guo, H. Li, ChemistrySelect 2022, 7, e20220258.
G. Atiwesh, C. C. Parrish, J. Banoub, T.-A. T. Le, Biotechnol. Prog. 2022, 38, e3226.
K. Davis, T. S. Moon, Curr. Opin. Chem. Biol. 2020, 59, 23–29.
A. Corona, M. J. Biddy, D. R. Vardon, M. Birkved, M. Z. Hauschild, G. T. Beckham, Green Chem. 2018, 20, 3857–3866.
E. Martinez-Hernandez, X. Cui, C. D. Scown, M. A. Amezcua-Allieri, J. Aburto, B. A. Simmons, Biofuels Bioprod. Biorefin. 2019, 13, 978–993.
M. Montazeri, M. J. Eckelman, ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4, 708–718.
C. D. Scown, A. A. Gokhale, P. A. Willems, A. Horvath, T. E. McKone, Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 8446–8455.
O. Y. Abdelaziz, A. A. Al-Rabiah, M. M. El-Halwagi, C. P. Hulteberg, ACS Sustainable Chem. Eng. 2020, 8, 8823–8829.
L. Dessbesell, Z. Yuan, S. Hamilton, M. Leitch, R. Pulkki, C. C. Xu, Biofuels Bioprod. Biorefin. 2018, 12, 239–250.
I. Vural Gursel, J. W. Dijkstra, W. J. J. Huijgen, A. Ramirez, Biofuels Bioprod. Biorefin. 2019, 13, 1068–1084.
C. Chio, M. Sain, W. Qin, Renewable Sustainable Energy Rev. 2019, 107, 232–249.
G. T. Beckham, C. W. Johnson, E. M. Karp, D. Salvachúa, D. R. Vardon, Curr. Opin. Biotechnol. 2016, 42, 40–53.
H. Choudhary, L. Das, J. G. Pelton, L. Sheps, B. A. Simmons, J. M. Gladden, S. Singh, Chem. Eur. J. 2023, 29, e202300330.
J. J. Bozell, Top. Curr. Chem. 2014, 353, 229–255.
M. Al-Naji, F. Brandi, M. Drieß, F. Rosowski, Chem. Ing. Tech. 2022, 94, 1611–1627.
R. Roy, M. S. Rahman, T. A. Amit, B. Jadhav, Biomass 2022, 2, 130–154.
E. Bartolomei, Y. Le Brech, A. Dufour, V. Carre, F. Aubriet, E. Terrell, M. Garcia-Perez, P. Arnoux, ChemSusChem 2020, 13, 4633–4648.
V. F. Wendisch, Y. Kim, J.-H. Lee, Curr. Opin. Green Sustain. Chem. 2018, 14, 33–39.
J. G. Linger, D. R. Vardon, M. T. Guarnieri, E. M. Karp, G. B. Hunsinger, M. A. Franden, C. W. Johnson, G. Chupka, T. J. Strathmann, P. T. Pienkos, G. T. Beckham, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014, 111, 12013–12018.
J.-M. Ha, K.-R. Hwang, Y.-M. Kim, J. Jae, K. H. Kim, H. W. Lee, J.-Y. Kim, Y.-K. Park, Renewable Sustainable Energy Rev. 2019, 111, 422–441.
P. Kaur, G. Singh, S. K. Arya, Biomass Conv. Bioref. 2022, 14, 6143–6154.
P. J. Deuss, K. Barta, Coord. Chem. Rev. 2016, 306, 510–532.
L. G. Nagy, R. Riley, A. Tritt, C. Adam, C. Daum, D. Floudas, H. Sun, J. S. Yadav, J. Pangilinan, K.-H. Larsson, K. Matsuura, K. Barry, K. Labutti, R. Kuo, R. A. Ohm, S. S. Bhattacharya, T. Shirouzu, Y. Yoshinaga, F. M. Martin, I. V. Grigoriev, D. S. Hibbett, Mol. Biol. Evol. 2016, 33, 959–970.
T. Manavalan, A. Manavalan, K. Heese, Curr. Microbiol. 2015, 70, 485–498.
C. Del Cerro, E. Erickson, T. Dong, A. R. Wong, E. K. Eder, S. O. Purvine, H. D. Mitchell, K. K. Weitz, L. M. Markillie, M. C. Burnet, D. W. Hoyt, R. K. Chu, J.-F. Cheng, K. J. Ramirez, R. Katahira, W. Xiong, M. E. Himmel, V. Subramanian, J. G. Linger, D. Salvachúa, Proc Natl Acad Sci USA 2021, 118, e2017381118.
A. Levasseur, A. Lomascolo, O. Chabrol, F. J. Ruiz-Dueñas, E. Boukhris-Uzan, F. Piumi, U. Kües, A. F. J. Ram, C. Murat, M. Haon, I. Benoit, Y. Arfi, D. Chevret, E. Drula, M. J. Kwon, P. Gouret, L. Lesage-Meessen, V. Lombard, J. Mariette, C. Noirot, E. Record, BMC Genomics 2014, 15, 486.
Z. Mao, P. Yang, H. Liu, Y. Mao, Y. Lei, D. Hou, H. Ma, X. Liao, W. Jiang, Front. Microbiol. 2022, 13, 880946.
T. Nakazawa, C. Inoue, R. Morimoto, D. X. Nguyen, D. Bao, M. Kawauchi, M. Sakamoto, Y. Honda, Environ. Microbiol. 2023, 25, 1393–1408.
T. Nakazawa, A. Izuno, R. Kodera, Y. Miyazaki, M. Sakamoto, Y. Isagi, Y. Honda, Environ. Microbiol. 2017, 19, 261–272.
T. Kijpornyongpan, A. Schwartz, A. Yaguchi, D. Salvachúa, iScience 2022, 25, 104640.
A. D. Moreno, D. Ibarra, P. Alvira, E. Tomás-Pejó, M. Ballesteros, Crit. Rev. Biotechnol. 2015, 35, 342–354.
R. Zhuo, F. Fan, Sci. Total Environ. 2021, 778, 146132.
A. Ranganathan, O. P. Smith, N. H. Youssef, C. G. Struchtemeyer, H. K. Atiyeh, M. S. Elshahed, Front. Microbiol. 2017, 8, 635.
T. S. Lankiewicz, H. Choudhary, Y. Gao, B. Amer, S. P. Lillington, P. A. Leggieri, J. L. Brown, C. L. Swift, A. Lipzen, H. Na, M. Amirebrahimi, M. K. Theodorou, E. E. K. Baidoo, K. Barry, I. V. Grigoriev, V. I. Timokhin, J. Gladden, S. Singh, J. C. Mortimer, J. Ralph, M. A. O'Malley, Nat. Microbiol. 2023, 8, 596–610.
M. B. Couger, N. H. Youssef, C. G. Struchtemeyer, A. S. Liggenstoffer, M. S. Elshahed, Biotechnol. Biofuels 2015, 8, 208.
J. K. Henske, S. E. Wilken, K. V. Solomon, C. R. Smallwood, V. Shutthanandan, J. E. Evans, M. K. Theodorou, M. A. O'Malley, Biotechnol. Bioeng. 2018, 115, 874–884.
A. L. Romero-Olivares, J. W. Taylor, K. K. Treseder, BMC Evol. Biol. 2015, 15, 198.
A. Bautista-Guerrero, R. A. Lara-Diaz, V. Pihen, E. R. Bandala, J. L. Sanchez-Sala, MicrobiologyOpen 2022, 11, e1326.
K. L. Kadam, S. W. Drew, Biotechnol. Bioeng. 1986, 28, 394–404.
J. C. Duarte, M. Costa-Ferreira, FEMS Microbiol. Rev. 1994, 13, 377–386.
T. C. Cairns, L. Barthel, V. Meyer, Essays Biochem. 2021, 65, 213–224.
F. J. N. Putra, P. Kahar, A. Kondo, C. Ogino, Processes 2022, 10, 2004.
A. Rodriguez, N. Ersig, G. M. Geiselman, K. Seibel, B. A. Simmons, J. K. Magnuson, A. Eudes, J. M. Gladden, Bioresour. Technol. 2019, 286, 121365.
A. Yaguchi, N. Franaszek, K. O'Neill, S. Lee, I. Sitepu, K. Boundy-Mills, M. Blenner, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2020, 47, 801–813.
R. Margesin, T. M. Ludwikowski, A. Kutzner, A. O. Wagner, Microorganisms 2022, 10, 515.
M. Vasaki, M. Sithan, G. Ravindran, B. Paramasivan, G. Ekambaram, R. R. Karri, Energy Convers. Manage. 2022, 13, 100167.
A. Abghari, S. Chen, Front. Energy Res. 2014, 2, 21.
Y.-K. Park, R. Ledesma-Amaro, Trends Biotechnol. 2023, 41, 242–254.
J. Kim, S. T. Coradetti, Y.-M. Kim, Y. Gao, J. Yaegashi, J. D. Zucker, N. Munoz, E. M. Zink, K. E. Burnum-Johnson, S. E. Baker, B. A. Simmons, J. M. Skerker, J. M. Gladden, J. K. Magnuson, Front. Bioeng. Biotechnol. 2020, 8, 612832.
J. Yaegashi, J. Kirby, M. Ito, J. Sun, T. Dutta, M. Mirsiaghi, E. R. Sundstrom, A. Rodriguez, E. Baidoo, D. Tanjore, T. Pray, K. Sale, S. Singh, J. D. Keasling, B. A. Simmons, S. W. Singer, J. K. Magnuson, A. P. Arkin, J. M. Skerker, J. M. Gladden, Biotechnol. Biofuels 2017, 10, 241.
O. Konzock, M. Tous-Mohedano, I. Cibin, Y. Chen, J. Norbeck, AMB Express 2023, 13, 84.
A. Cavka, L. J. Jo“nsson, Biocatal. Agric. Biotechnol. 2014, 3, 197–204.
M. I. Fonseca, M. A. Molina, D. L. Winnik, M. V. Busi, J. I. Fariña, L. L. Villalba, P. D. Zapata, J. Appl. Microbiol. 2018, 124, 1454–1468.
O. E. Bankefa, F. C. Samuel-Osamoka, S. J. Oladeji, J. Food Sci. Technol. 2022, 59, 1280–1287.
Q. Song, X. Deng, R.-Q. Song, Microorganisms 2020, 8, 601.
B. G. Ergün, P. Çalık, Bioprocess Biosyst. Eng. 2016, 39, 1–36.
J.-H. Tian, A.-M. Pourcher, T. Bouchez, E. Gelhaye, P. Peu, Appl. Microbiol. Biotechnol. 2014, 98, 9527–9544.
S. M. Cragg, G. T. Beckham, N. C. Bruce, T. D. H. Bugg, D. L. Distel, P. Dupree, A. G. Etxabe, B. S. Goodell, J. Jellison, J. E. McGeehan, S. J. McQueen-Mason, K. Schnorr, P. H. Walton, J. E. M. Watts, M. Zimmer, Curr. Opin. Chem. Biol. 2015, 29, 108–119.
Y. J. Bomble, C.-Y. Lin, A. Amore, H. Wei, E. K. Holwerda, P. N. Ciesielski, B. S. Donohoe, S. R. Decker, L. R. Lynd, M. E. Himmel, Curr. Opin. Chem. Biol. 2017, 41, 61–70.
M. Park, Y. Chen, M. Thompson, V. T. Benites, B. Fong, C. J. Petzold, E. E. K. Baidoo, J. M. Gladden, P. D. Adams, J. D. Keasling, B. A. Simmons, S. W. Singer, ChemSusChem 2020, 13, 1–14.
S. Shrestha, D. Awasthi, Y. Chen, J. Gin, C. J. Petzold, P. D. Adams, B. A. Simmons, S. W. Singer, Appl. Environ. Microbiol. 2023, e0085223.
L. E. Navas, M. Zahn, H. Bajwa, J. C. Grigg, M. E. Wolf, A. C. K. Chan, M. E. P. Murphy, J. E. McGeehan, L. D. Eltis, J. Biol. Chem. 2022, 298, 101871.
M. M. Fetherolf, D. J. Levy-Booth, L. E. Navas, J. Liu, J. C. Grigg, A. Wilson, R. Katahira, G. T. Beckham, W. W. Mohn, L. D. Eltis, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2020, 117, 25771–25778.
N. Kamimura, K. Takahashi, K. Mori, T. Araki, M. Fujita, Y. Higuchi, E. Masai, Environ. Microbiol. Rep. 2017, 9, 679–705.
J. M. Perez, W. S. Kontur, M. Alherech, J. Coplien, S. D. Karlen, S. S. Stahl, T. J. Donohue, D. R. Noguera, Green Chem. 2019, 21, 1340–1350.
E. Arvay, B. W. Biggs, L. Guerrero, V. Jiang, K. Tyo, Metab. Eng. Commun. 2021, 13, e00173.
W. S. Kontur, C. N. Olmsted, L. M. Yusko, A. V. Niles, K. A. Walters, E. T. Beebe, K. A. Vander Meulen, S. D. Karlen, D. L. Gall, D. R. Noguera, T. J. Donohue, J. Biol. Chem. 2019, 294, 1877–1890.
C. W. Johnson, G. T. Beckham, Metab. Eng. 2015, 28, 240–247.
L. Lin, Y. Cheng, Y. Pu, S. Sun, X. Li, M. Jin, E. A. Pierson, D. C. Gross, B. E. Dale, S. Y. Dai, A. J. Ragauskas, J. S. Yuan, Green Chem. 2016, 18, 5536–5547.
T. Eng, D. Banerjee, A. K. Lau, E. Bowden, R. A. Herbert, J. Trinh, J.-P. Prahl, A. Deutschbauer, D. Tanjore, A. Mukhopadhyay, Metab. Eng. 2021, 66, 229–238.
T. Eng, D. Banerjee, J. Menasalvas, Y. Chen, J. Gin, H. Choudhary, E. Baidoo, J. H. Chen, A. Ekman, R. Kakumanu, Y. L. Diercks, A. Codik, C. Larabell, J. Gladden, B. A. Simmons, J. D. Keasling, C. J. Petzold, A. Mukhopadhyay, Cell Rep. 2023, 42, 113087.
D. Salvachua, C. W. Johnson, C. A. Singer, H. Rohrer, D. J. Peterson, B. A. Black, A. Knapp, G. T. Beckham, Green Chem. 2018, 20, 5007–5019.
J. Becker, M. Kuhl, M. Kohlstedt, S. Starck, C. Wittmann, Microb. Cell Fact. 2018, 17, 115.
C. Weng, X. Peng, Y. Han, Biotechnol. Biofuels 2021, 14, 84.
J. Gu, Q. Qiu, Y. Yu, X. Sun, K. Tian, M. Chang, Y. Wang, F. Zhang, H. Huo, Biotechnol. Biofuels Bioprod. 2024, 17, 2.
S. Lee, M. Kang, J.-H. Bae, J.-H. Sohn, B. H. Sung, Front. Bioeng. Biotechnol. 2019, 7, 209.
Z.-H. Liu, B.-Z. Li, J. S. Yuan, Y.-J. Yuan, Trends Biotechnol. 2022, 40, 1550–1566.
H. Wang, X. Peng, H. Li, A. Giannis, C. He, Front. Chem. 2022, 10, 894593.
Z.-H. Liu, R. K. Le, M. Kosa, B. Yang, J. Yuan, A. J. Ragauskas, Renewable Sustainable Energy Rev. 2019, 105, 349–362.
L. Y. Young, A. C. Frazer, Geomicrobiol. J. 1987, 5, 261–293.
S. Shrestha, X. Fonoll, S. K. Khanal, L. Raskin, Bioresour. Technol. 2017, 245, 1245–1257.
M. U. Khan, B. K. Ahring, Biomass Bioenergy 2019, 128, 105325.
J. G. Zeikus, A. L. Wellstein, T. K. Kirk, FEMS Microbiol. Lett. 1982, 15, 193–197.
E. Díaz, J. I. Jiménez, J. Nogales, Curr. Opin. Biotechnol. 2013, 24, 431–442.
G. Fuchs, M. Boll, J. Heider, Nat. Rev. Microbiol. 2011, 9, 803–816.
J. Heider, M. Boll, K. Breese, S. Breinig, C. Ebenau-Jehle, U. Feil, N. Gad'on, D. Laempe, B. Leuthner, M. E. Mohamed, S. Schneider, G. Burchhardt, G. Fuchs, Arch. Microbiol. 1998, 170, 120–131.
A. F. Billings, J. L. Fortney, T. C. Hazen, B. Simmons, K. W. Davenport, L. Goodwin, N. Ivanova, N. C. Kyrpides, K. Mavromatis, T. Woyke, K. M. DeAngelis, Stand. Genomic Sci. 2015, 10, 106.
K. M. Deangelis, D. Sharma, R. Varney, B. Simmons, N. G. Isern, L. M. Markilllie, C. Nicora, A. D. Norbeck, R. C. Taylor, J. T. Aldrich, E. W. Robinson, Front. Microbiol. 2013, 4, 280.
H. L. Woo, N. R. Ballor, T. C. Hazen, J. L. Fortney, B. Simmons, K. W. Davenport, L. Goodwin, N. Ivanova, N. C. Kyrpides, K. Mavromatis, T. Woyke, J. Jansson, J. Kimbrel, K. M. DeAngelis, Stand. Genomic Sci. 2014, 9, 19.
H. Fernández, N. Prandoni, M. Fernández-Pascual, S. Fajardo, C. Morcillo, E. Díaz, M. Carmona, PLoS One 2014, 9, e110771.
I. Zeb, S. Yousaf, M. Ali, A. Yasmeen, A. Z. Khan, J. A. Tariq, Q. Zhao, A. M. Abbasi, R. Ahmad, T. M. Khalil, A. Yaqoob, M. Bilal, Renewable Energy 2022, 181, 843–850.
L. Dumond, P. Y. Lam, G. van Erven, M. Kabel, F. Mounet, J. Grima-Pettenati, Y. Tobimatsu, G. Hernandez-Raquet, ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 9, 2191–2202.
H. Kajikawa, H. Kudo, T. Kondo, K. Jodai, Y. Honda, M. Kuwahara, T. Watanabe, FEMS Microbiol. Lett. 2000, 187, 15–20.
A. O. Ehibhatiomhan, R. R. Pour, S. Farnaud, T. D. H. Bugg, S. Mendel-Williams, Enzyme Microb. Technol. 2023, 162, 110147.
J. C. Chan, M. Paice, X. Zhang, ChemCatChem 2020, 12, 401–425.
L. M. C. Leynaud Kieffer Curran, L. T. M. Pham, K. L. Sale, B. A. Simmons, Biotechnol. Adv. 2022, 54, 107809.
S. Goswami, P. Nath, S. Datta, in Extremozymes and Their Industrial Applications, Elsevier, 2022, pp. 85–113.
W. Zhang, C. Diao, L. Wang, Biotechnol. Biofuels Bioprod. 2023, 16, 55.
L. T. M. Pham, H. Seo, K.-J. Kim, Y. H. Kim, Biotechnol. Biofuels 2018, 11, 325.
E. Fernández-Fueyo, F. J. Ruiz-Dueñas, A. T. Martínez, Biotechnol. Biofuels 2014, 7, 114.
E. Garcia-Ruiz, D. Gonzalez-Perez, F. J. Ruiz-Dueñas, A. T. Martínez, M. Alcalde, Biochem. J. 2012, 441, 487–498.
A. C. Kohler, B. A. Simmons, K. L. Sale, Cell Chem. Biol. 2018, 25, 974–983.e3.
W.-J. Guo, J.-K. Xu, S.-T. Wu, S.-Q. Gao, G.-B. Wen, X. Tan, Y.-W. Lin, Int. J. Mol. Sci. 2021, 23, 413.
R. Singh, J. C. Grigg, W. Qin, J. F. Kadla, M. E. P. Murphy, L. D. Eltis, ACS Chem. Biol. 2013, 8, 700–706.
R. Rahman Pour, A. Ehibhatiomhan, Y. Huang, B. Ashley, G. M. Rashid, S. Mendel-Williams, T. D. H. Bugg, Enzyme Microb. Technol. 2019, 123, 21–29.
V. Brissos, D. Tavares, A. C. Sousa, M. P. Robalo, L. O. Martins, ACS Catal. 2017, 7, 3454–3465.
T. Uchida, I. Omura, S. Umetsu, K. Ishimori, J. Inorg. Biochem. 2021, 219, 111422.
C. F. Rodrigues, P. T. Borges, M. F. Scocozza, D. Silva, A. Taborda, V. Brissos, C. Frazão, L. O. Martins, Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 10862.
T. Bulter, M. Alcalde, V. Sieber, P. Meinhold, C. Schlachtbauer, F. H. Arnold, Appl. Environ. Microbiol. 2003, 69, 987–995.
D. Maté, C. García-Burgos, E. García-Ruiz, A. O. Ballesteros, S. Camarero, M. Alcalde, Chem. Biol. 2010, 17, 1030–1041.
A. Miele, P. Giardina, E. Notomista, A. Piscitelli, G. Sannia, V. Faraco, Mol. Biotechnol. 2010, 46, 149–156.
K. Kataoka, H. Kogi, S. Tsujimura, T. Sakurai, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2013, 431, 393–397.
G. Festa, F. Autore, F. Fraternali, P. Giardina, G. Sannia, Proteins 2008, 72, 25–34.
Y. Chen, B. Stemple, M. Kumar, N. Wei, Environ. Sci. Technol. 2016, 50, 8799–8808.
F. Ouyang, M. Zhao, Bioengineered 2019, 10, 182–189.
I. Mateljak, M. Alcalde, ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 9, 9632–9637.
O. Pinar, C. Behar, A. Karataş, Turk. J. Biol. 2017, 41, 278–291.
X. Zhou, Z. Xu, Y. Li, J. He, H. Zhu, Front. Bioeng. Biotechnol. 2021, 9, 815990.
I.-M. A. Chen, K. Chu, K. Palaniappan, A. Ratner, J. Huang, M. Huntemann, P. Hajek, S. J. Ritter, C. Webb, D. Wu, N. J. Varghese, T. B. K. Reddy, S. Mukherjee, G. Ovchinnikova, M. Nolan, R. Seshadri, S. Roux, A. Visel, T. Woyke, E. A. Eloe-Fadrosh, N. N. Ivanova, Nucleic Acids Res. 2023, 51, D723–D732.
T. R. Tuveng, M. S. Jensen, L. Fredriksen, G. Vaaje-Kolstad, V. G. H. Eijsink, Z. Forsberg, Biotechnol. Biofuels 2020, 13, 194.
T. Jian, Y. Zhou, P. Wang, W. Yang, P. Mu, X. Zhang, X. Zhang, C.-L. Chen, Nat. Commun. 2022, 13, 3025.
R. K. Sani, N. K. Rathinam, Eds., Extremophilic Microbial Processing of Lignocellulosic Feedstocks to Biofuels, Value-Added Products, and Usable Power, Springer, 2018.
J.-W. Ye, Y.-N. Lin, X.-Q. Yi, Z.-X. Yu, X. Liu, G.-Q. Chen, Trends Biotechnol. 2023, 41, 342–357.
M. A. O'Malley, D. A. Walsh, FEMS Microbiol. Ecol. 2021, 97, fiab092.
M. A. Jorquera, S. P. Graether, F. Maruyama, Front. Bioeng. Biotechnol. 2019, 7, 204.
S. Obruča, P. Dvořák, P. Sedláček, M. Koller, K. Sedlář, I. Pernicová, D. Šafránek, Biotechnol. Adv. 2022, 58, 107906.
D. Zhu, M. A. Qaria, B. Zhu, J. Sun, B. Yang, Renewable Sustainable Energy Rev. 2022, 157, 112069.
M. Sysoev, S. W. Grötzinger, D. Renn, J. Eppinger, M. Rueping, R. Karan, Front. Microbiol. 2021, 12, 630013.
N. M. Mesbah, Front. Bioeng. Biotechnol. 2022, 10, 870083.
T. Dittmar, R. J. Lara, Geochim. Cosmochim. Acta 2001, 65, 1417–1428.
R. L. Crawford, E. McCoy, J. M. Harkin, T. K. Kirk, J. R. Obst, Appl. Microbiol. 1973, 26, 176–184.
A. Rodriguez, M. P. Hirakawa, G. M. Geiselman, M. B. Tran-Gyamfi, Y. K. Light, A. George, K. L. Sale, Front. Chem. Eng. 2023, 5, 1086881.
N. Premnath, K. Mohanrasu, R. Guru Raj Rao, G. H. Dinesh, G. S. Prakash, V. Ananthi, K. Ponnuchamy, G. Muthusamy, A. Arun, Chemosphere 2021, 280, 130608.
R. C. Wilhelm, R. Singh, L. D. Eltis, W. W. Mohn, ISME J. 2019, 13, 413–429.
K. Duran, M. van den Dikkenberg, G. van Erven, J. J. P. Baars, R. N. J. Comans, T. W. Kuyper, M. A. Kabel, Bioresource Technology Reports 2022, 17, 100911.
S. Yadav, R. Chandra, J. Environ. Sci. 2015, 33, 229–238.
Y. He, X. Li, H. Ben, X. Xue, B. Yang, ACS Sustainable Chem. Eng. 2017, 5, 2302–2311.
Y. Jiang, R. Wu, W. Zhang, F. Xin, M. Jiang, Trends Biotechnol. 2023, 41, 1430–1441.
S. G. Hays, W. G. Patrick, M. Ziesack, N. Oxman, P. A. Silver, Curr. Opin. Biotechnol. 2015, 36, 40–49.
C. E. Lawson, W. R. Harcombe, R. Hatzenpichler, S. R. Lindemann, F. E. Löffler, M. A. O'Malley, H. García Martín, B. F. Pfleger, L. Raskin, O. S. Venturelli, D. G. Weissbrodt, D. R. Noguera, K. D. McMahon, Nat. Rev. Microbiol. 2019, 17, 725–741.
S. J. Ceballos, C. Yu, J. T. Claypool, S. W. Singer, B. A. Simmons, M. P. Thelen, C. W. Simmons, J. S. VanderGheynst, Process Biochem. 2017, 63, 193–203.
L. Díaz-García, T. D. H. Bugg, D. J. Jiménez, Microb. Ecol. 2020, 80, 885–896.
X. Fang, Q. Li, Y. Lin, X. Lin, Y. Dai, Z. Guo, D. Pan, Bioresour. Technol. 2018, 254, 247–255.
H. L. Woo, T. C. Hazen, Front. Microbiol. 2018, 9, 922.
E. C. Moraes, T. M. Alvarez, G. F. Persinoti, G. Tomazetto, L. B. Brenelli, D. A. A. Paixão, G. C. Ematsu, J. A. Aricetti, C. Caldana, N. Dixon, T. D. H. Bugg, F. M. Squina, Biotechnol. Biofuels 2018, 11, 75.
L. Díaz-García, S. Huang, C. Spröer, R. Sierra-Ramírez, B. Bunk, J. Overmann, D. J. Jiménez, Appl. Environ. Microbiol. 2021, 87, e02427–20.
C. Cai, Z. Xu, J. Li, H. Zhou, M. Jin, Biotechnol. Bioeng. 2022, 119, 3162–3177.
Z. Wen, R. Ledesma-Amaro, M. Lu, Y. Jiang, S. Gao, M. Jin, S. Yang, Biotechnol. Bioeng. 2020, 117, 2008–2022.
T. Cui, B. Yuan, H. Guo, H. Tian, W. Wang, Y. Ma, C. Li, Q. Fei, Biotechnol. Biofuels 2021, 14, 162.
C. Qi−He, S. Krügener, T. Hirth, S. Rupp, S. Zibek, Appl. Biochem. Biotechnol. 2011, 165, 700–718.
R. L. Shahab, J. S. Luterbacher, S. Brethauer, M. H. Studer, Biotechnol. Bioeng. 2018, 115, 1207–1215.
R. L. Shahab, S. Brethauer, M. P. Davey, A. G. Smith, S. Vignolini, J. S. Luterbacher, M. H. Studer, Science 2020, 369, eabb1214.
J. J. Minty, M. E. Singer, S. A. Scholz, C.-H. Bae, J.-H. Ahn, C. E. Foster, J. C. Liao, X. N. Lin, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013, 110, 14592–14597.
L. Lin, Biotechnol. Biofuels Bioprod. 2022, 15, 14.
L. Zou, X. Jin, Y. Tao, Z. Zheng, J. Ouyang, Ind. Crops Prod. 2023, 203, 117117.
D. J. Jiménez, F. Dini-Andreote, K. M. DeAngelis, S. W. Singer, J. F. Salles, J. D. van Elsas, Trends Microbiol. 2017, 25, 788–796.
B. D. Karkaria, A. J. H. Fedorec, C. P. Barnes, Nat. Commun. 2021, 12, 672.
B. García-Jiménez, J. Torres-Bacete, J. Nogales, Comput. Struct. Biotechnol. J. 2021, 19, 226–246.
N. Kylilis, Z. A. Tuza, G.-B. Stan, K. M. Polizzi, Nat. Commun. 2018, 9, 2677.
Y. Jiang, Y. Liu, X. Yang, R. Pan, L. Mou, W. Jiang, W. Zhang, F. Xin, M. Jiang, Green Chem. 2023, 25, 2011–2020.
S. Cha, H. G. Lim, S. Kwon, D.-H. Kim, C. W. Kang, G. Y. Jung, Metab. Eng. 2021, 64, 146–153.
H. S. Deter, T. Lu, Curr. Opin. Biotechnol. 2022, 76, 102730.
S. Li, J. Xiao, T. Sun, F. Yu, K. Zhang, Y. Feng, C. Xu, B. Wang, L. Cheng, Methods Ecol. Evol. 2022, 13, 1608–1621.
S. R. Scott, M. O. Din, P. Bittihn, L. Xiong, L. S. Tsimring, J. Hasty, Nat. Microbiol. 2017, 2, 17083.
L. T. M. Pham, H. Choudhary, R. Gauttam, S. W. Singer, J. M. Gladden, B. A. Simmons, S. Singh, K. L. Sale, Front. Energy Res. 2022, 10, 863153.
A. M. Linz, Y. Ma, S. Scholz, D. R. Noguera, T. J. Donohue, Metabolites 2022, 12, 366.
D. Mandakovic, Á. Cintolesi, J. Maldonado, S. N. Mendoza, M. Aïte, A. Gaete, F. Saitua, M. Allende, V. Cambiazo, A. Siegel, A. Maass, M. González, M. Latorre, Sci. Rep. 2020, 10, 5560.
R. A. Wilkes, J. Waldbauer, A. Caroll, M. Nieto-Domínguez, D. J. Parker, L. Zhang, A. M. Guss, L. Aristilde, Nat. Chem. Biol. 2023, 19, 651–662.
L. Wang, C. D. Maranas, ACS Synth. Biol. 2021, 10, 1064–1076.
L. Chen, J. Kern, J. P. Lightstone, R. Ramprasad, Appl. Phys. Rev. 2021, 8, 031405.
B. Delépine, T. Duigou, P. Carbonell, J.-L. Faulon, Metab. Eng. 2018, 45, 158–170.
G.-M. Lin, R. Warden-Rothman, C. A. Voigt, Curr. Opin. Syst. Biol. 2019, 14, 82–107.
N. Hadadi, V. Hatzimanikatis, Curr. Opin. Chem. Biol. 2015, 28, 99–104.
W. Finnigan, L. J. Hepworth, S. L. Flitsch, N. J. Turner, Nat. Catal. 2021, 4, 98–104.
L. S. Whitmore, B. Nguyen, A. Pinar, A. George, C. M. Hudson, BMC Bioinf. 2019, 20, 461.
D. P. Brink, K. Ravi, G. Lidén, M. F. Gorwa-Grauslund, Appl. Microbiol. Biotechnol. 2019, 103, 3979–4002.
“National Center for Biotechnology Information,” can be found under https://www.ncbi.nlm.nih.gov/, n.d.
J. J. Gillespie, A. R. Wattam, S. A. Cammer, J. L. Gabbard, M. P. Shukla, O. Dalay, T. Driscoll, D. Hix, S. P. Mane, C. Mao, E. K. Nordberg, M. Scott, J. R. Schulman, E. E. Snyder, D. E. Sullivan, C. Wang, A. Warren, K. P. Williams, T. Xue, H. S. Yoo, B. W. Sobral, Infect. Immun. 2011, 79, 4286–4298.
C. C. Gonçalves, T. Bruce, C. de O. G. Silva, E. X. F. Fillho, E. F. Noronha, M. Carlquist, N. S. Parachin, Front. Microbiol. 2020, 11, 1081.
I. Pardo, G. Santiago, P. Gentili, F. Lucas, E. Monza, F. J. Medrano, C. Galli, A. T. Martínez, V. Guallar, S. Camarero, Catal. Sci. Technol. 2016, 6, 3900–3910.
S. J. B. Mallinson, M. M. Machovina, R. L. Silveira, M. Garcia-Borràs, N. Gallup, C. W. Johnson, M. D. Allen, M. S. Skaf, M. F. Crowley, E. L. Neidle, K. N. Houk, G. T. Beckham, J. L. DuBois, J. E. McGeehan, Nat. Commun. 2018, 9, 2487.
F. Weiland, M. Kohlstedt, C. Wittmann, Metab. Eng. 2022, 71, 13–41.
Z.-H. Liu, S. Xie, F. Lin, M. Jin, J. S. Yuan, Biotechnol. Biofuels 2018, 11, 21.
Y. Cao, S. S. Chen, S. Zhang, Y. S. Ok, B. M. Matsagar, K. C.-W. Wu, D. C. W. Tsang, Bioresour. Technol. 2019, 291, 121878.
D. Kumar, S. P. Long, V. Singh, Glob. Change Biol. Bioenergy 2018, 10, 92–107.
N. R. Baral, E. R. Sundstrom, L. Das, J. M. Gladden, A. Eudes, J. Mortimer, S. W. Singer, A. Mukhopadhyay, C. D. Scown, ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7, 9062–9079.
معلومات مُعتمدة: DE-AC02-05CH11231 Joint BioEnergy Institute, U.S. Department of Energy, Office of Science, Biological and Environmental Research Program; Sandia University Partnership Award
فهرسة مساهمة: Keywords: Lignin valorization; chemical depolymerization; computational biology; extremophiles; microbial consortia
تواريخ الأحداث: Date Created: 20240426 Latest Revision: 20240826
رمز التحديث: 20240826
DOI: 10.1002/cssc.202301460
PMID: 38669480
قاعدة البيانات: MEDLINE
الوصف
تدمد:1864-564X
DOI:10.1002/cssc.202301460