纖維素酶可以將纖維素水解為易于被微生物利用的還原糖,是實(shí)現(xiàn)秸稈類生物質(zhì)資源高效利用的有效方法。但是纖維素酶會與酶水解反應(yīng)體系融合,造成反應(yīng)產(chǎn)物純度降低、纖維素酶流失。并且纖維素酶對pH和溫度敏感,使其活性降低。以上均導(dǎo)致酶水解的成本提高。為了使纖維素酶易于從反應(yīng)體系中分離,并提高其穩(wěn)定性,研究了纖維素酶的固定方法,分析了固定化酶水解對玉米秸稈的厭氧消化性能的影響。通過分析纖維素酶的固定效果和固定化酶的性質(zhì),研究優(yōu)化了纖維素酶的固定化方法。采用交聯(lián)包埋法固定纖維素酶,在酶液濃度、3.5%（w/w）海藻酸鈉（SA）溶液與1%（w/w）戊二醛溶液的體積比、交聯(lián)時間、CaC12質(zhì)量分?jǐn)?shù)、固定溫度和時間分別為5mg/mL、1:1.5、4h、2%、50℃和2.5 h時制得SA固定化酶。在SA固定化酶中加入與SA質(zhì)量比為1:1.5的聚乙二醇（PEG）,固定效果提高18%。對SA-PEG固定化酶采用3%（w/w）的殼聚糖（CS）溶液覆膜30min,固定效果提高16%。SA-PEG-CS固定化酶循環(huán)使用5次后,相對酶活力保持在60%以上。SA固定化酶、SA-PEG固定化酶和SA-PEG-CS固定化酶的穩(wěn)... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

秸稈利用現(xiàn)狀Fig.l-1TMeutilizationsituationofcom

但是在天然的生物質(zhì)中，纖維素鏈傾向于纏繞在一起，形成不溶性的結(jié)晶狀纖維素與半纖維素以非共價鍵結(jié)合，木質(zhì)素與半纖維素以共價鍵結(jié)合，纖維素分包裹在細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，形成“天然的抗降解屏障”。從而使得纖維素難以被物分解和利用，降低了其酶水解為可發(fā)酵糖的效率，成為了生物轉(zhuǎn)化的首要限速為了提高木質(zhì)纖維素的資源利用率，需要通過預(yù)處理打破其原有的結(jié)構(gòu)，提高纖和半纖維素的糖化率。??纖維素酶作為一種高效的催化劑，將纖維素水解為纖維二糖和葡萄糖等小分可溶性糖，有助于提高厭氧消化過程中微生物的轉(zhuǎn)化效率，提高纖維素的利用率［并且酶水解反應(yīng)條件溫和、水解效率高。但是纖維素酶作為一種水溶性的制劑，酶水解產(chǎn)物混合，造成產(chǎn)物純度降低、纖維素酶的流失。同時纖維素酶對溫度和等條件敏感。因此纖維素酶的循環(huán)多次利用和提高其穩(wěn)定性是主要解決的兩個問基于以上在酶水解過程中存在的問題，本課題旨在將纖維素酶固定，使之易反應(yīng)體系中分離，并提高纖維素酶的穩(wěn)定性。對固定化酶的酶水解效果進(jìn)行分析，對酶水解后的玉米秸稈的產(chǎn)甲烷潛力進(jìn)行測定。??

凝膠具有成型簡單、機(jī)械強(qiáng)度高、多孔性、傳質(zhì)能力高、對反應(yīng)體系無毒無??害、易于引入官能團(tuán)、生物相容性局等特點(diǎn)，因此在食品、醫(yī)藥和組織工程中用途廣??泛。海藻酸的分子式為（Ｃ６Ｈ７０６）?ｎ，結(jié)構(gòu)如圖１－７所示［８６］。??海藻酸鈉包括卩－Ｄ－甘露糖醛酸（Ｍ單元）和ａ－Ｌ－古洛糖醛酸（Ｇ單元）兩種單體，??Ｇ與Ｍ的區(qū)別在于Ｃ－５的位置不同。單體之間以ｐ－?（１，４）－糖苷鍵和ａ－?（１，４）－??糖苷鍵連接成ＭＭ均聚區(qū)、ＧＧ均聚區(qū)、ＭＧ雜聚區(qū)。均聚的ＭＭ和ＧＧ為雙折疊螺??旋狀。ＭＭ片段中，由于Ｃ５－０為環(huán)內(nèi)氧，與Ｃ３－ＯＨ形成的氫鍵較弱，使得ＭＭ段易??彎曲。而在ＧＧ片段中，由于Ｃ６－０為羧基氧，與Ｃ２－ＯＨ形成的氫鍵較強(qiáng)，因此ＧＧ??段不易彎曲，呈鋸齒狀。在水溶液中Ｃａ２＋、Ｂａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｚｎ２＋和Ｐｂ２＋等二價金屬離子與??ＧＧ片段中的Ｃ２－ＯＨ和Ｃ５－ＣＯＣｒ中的氧原子通過配位鍵形成“Ｅｇｇ－Ｂｏｘ”結(jié)構(gòu)的不溶性??凝膠，結(jié)構(gòu)如圖１－８所示［８７］。而Ｃａ２＋易與檸檬酸、ＥＤＴＡ和磷酸發(fā)生螯合反應(yīng)并且在??Ｎａ＋離子濃度較高時脫離，造成凝膠解體�；诖藛栴}，可以加入交聯(lián)劑和聚陽離子??提高載體強(qiáng)度。海藻酸鹽由于含有大量的羧基官能團(tuán)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3370860