首页> 中文学位 >玉米秸秆木质素对纤维素酶水解及吸附行为的影响
【6h】

玉米秸秆木质素对纤维素酶水解及吸附行为的影响

代理获取

目录

论文说明

声明

摘要

第一章 文献综述

1.1 引言

1.2 纤维素酶

1.2.1 纤维素酶的吸附作用

1.2.2 纤维素酶的协同作用

1.3 木质素

1.3.1 木质素的化学结构

1.3.2 木质素的物理性质

1.3.3 木质素的分离

1.4 酶-木质素间的相互作用

1.4.1 疏水作用

1.4.2 氢键作用

1.4.3 静电作用

1.5 阻止水解中非生产性吸附的策略

1.5.1 预处理

1.5.2 木质素的化学修饰

1.5.3 纤维素酶工程

1.5.4 非催化蛋白质或表面活性剂

1.5.5 酶催化水解条件

1.5.6 木质素的基因工程

1.6 本文研究目的与内容

1.6.1 研究目的

1.6.2 研究内容

第二章 酸不溶木质素对纤维素酶水解作用的研究

2.1 试验材料

2.2 试验仪器与试剂

2.2.1 主要仪器

2.2.2 主要试剂

2.2.3 溶剂配制

2.3 研究方法

2.3.1 酸不溶木质素的制备

2.3.2 酶水解

2.3.3 酶吸附

2.3.4 酶脱吸

2.3.5 酶蛋白含量的测定

2.3.6 单糖含量测定

2.3.7 计算

2.4 结果分析与讨论

2.4.1 酸不溶木质素对纤维素酶水解的影响

2.4.2 酸不溶木质素对纤维素酶吸附的影响

2.4.3 纤维素酶从木质素上的脱吸

2.5 小结

第三章 酶解残渣木质素对纤维素酶水解作用的研究

3.1 试验材料

3.2 试验仪器与试剂

3.2.1 主要仪器

3.2.2 主要试剂

3.2.3 溶剂配制

3.3 试验方法

3.3.1 稀硫酸预处理玉米秸秆

3.3.2 氢氧化钠预处理玉米秸秆

3.3.3 球磨玉米秸秆

3.3.4 酶解木质素制备

3.3.5 酸洗酶解木质素制备

3.3.6 原料的化学成分分析

3.3.7 酶水解

3.3.8 Cel7A活力的测定

3.3.9 Cel3A活力的测定

3.3.10 扫描电镜分析

3.3.11 红外光谱分析

3.4.1 酶解残渣木质素化学组成分析

3.4.2 酶解木质素对纤维素酶水解的影响

3.4.3 酸洗酶解残渣木质素对纤维素酶水解的影响

3.4.4 酶解残渣木质素结构分析

3.5 小结

第四章 酶解残渣木质素对纤维素酶吸附及脱吸行为的研究

4.1 试验材料

4.2 试验仪器与试剂

4.2.1 主要仪器

4.2.2 主要试剂

4.2.3 溶剂配制

4.3 试验方法

4.3.5 Cel7A活力的测定

4.3.6 Cel3A活力的测定

4.3.7 Cel5A活力的测定

4.3.8 计算

4.4 结果分析与讨论

4.4.1 酶解残渣木质素对纤维素酶吸附的影响

4.4.2 纤维素酶从酶解残渣木质素上的脱吸

4.4.3 酸洗酶解木质素对纤维素酶吸附的影响

4.4.4 纤维素酶从酸洗酶解木质素上的脱吸

4.5 小结

第五章 结论与展望

5.1 研究结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢

作者简介

展开▼

摘要

木质素在原生木质纤维材料的占比达15%-30%,在有些预处理后的材料中甚至可以超过40%。木质素的存在会对纤维素造成空间阻碍影响纤维素酶对纤维素的可及性,或者会与酶发生非生产性吸附,甚至使酶失活。因此研究不同木质素对纤维素酶吸附及水解的影响对于了解木质纤维素生物质酶催化过程中减少纤维素酶的用量、降低木质纤维材料转化的整体成本是十分重要的。本论文以酸不溶木质素和酶解木质素为对象,研究了它们对酶水解的影响,探讨了它们吸附纤维素酶的特性,主要结果如下:
  1.以酸不溶于酸木质素(AIL)为对象,探讨了AIL对纤维素酶水解的影响。结果发现,AIL对纤维素酶水解初始的0.5 h内几乎无影响,随着水解时间增长,从12h开始表现出抑制作用,且随着AIL含量的增加抑制作用增强。在1 g微晶纤维素(Avicel)中加入1和10 mg AIL时,Avicel的最大吸附容量由276.9 mg/g分别下降至179.7和112.1mg/g。而较大剂量(100 mg/g)的AIL会打破纤维素酶对Avicel的吸附模式,导致Avicel和AIL的总吸附量略有增加。
  2.以来源于酸碱预处理玉米秸秆的酶解残渣木质素为对象,研究了它们对玉米秸秆酶水解的影响。结果表明三种酶解木质素对纤维素酶均有吸附作用(87-117 mg/g底物),但他们对纤维素酶吸附纤维素几乎无影响,同时他们对纤维素酶水解的纤维素也影响不大。而增大底物浓度,酸碱预处理的酶解木质素对酶水解表现出明显抑制作用,抑制率达13%-29%。而且,吸附到酶解残渣木质素上的纤维素酶可以脱吸且仍有活性,这说明酶解残渣对酶的吸附并不是其抑制酶水解的主要原因。
  3.采用稀酸洗涤的方法,进一步除去酶解木质素的部分糖分,得到酸洗后的酶解木质素并对其影响纤维素酶水解和吸附纤维素的性能进行了研究。结果表明,稀酸洗涤后的酸碱预处理的酶解残渣木质素对不同浓度的纤维素的水解均表现出抑制作用,而球磨木质素对酶水解无抑制。三种木质素对纤维素酶的吸附量均大大降低(23-50 mg/g底物),但对纤维素吸附纤维素酶仍然影响不大。它们吸附的纤维素酶仍然可以脱吸,且脱吸上清和脱吸完的残渣仍有水解能。所以,稀酸洗涤后的酶解残渣木质素表现出抑制的原因应该是木质素亲水性增加,导致对纤维素形成吸附,从而影响其水解效率。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号