水稻秸稈（RS）是我國產(chǎn)量最高的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)之一,其傳統(tǒng)處理方式極易造成資源浪費和環(huán)境污染。同時,傳統(tǒng)化石燃料價格上漲和日漸枯竭的趨勢以及帶來的諸多環(huán)境問題,迫使人們尋找更加綠色、可持續(xù)的生物能源。因此,將木質(zhì)纖維素原料經(jīng)預處理和生物轉(zhuǎn)化的途徑,獲得生物能源、高能磷酸化合物等高附加值產(chǎn)品具有重要意義。然而,木質(zhì)纖維素生物質(zhì)高值化利用的關鍵步驟為頑抗性結構的降低。本論文通過新型低共熔溶劑（DES）預處理的方法,利用RS中豐富的多糖資源,進行發(fā)酵丁醇和無ATP參與的體外酶法合成果糖-1,6-二磷酸（FDP）的研究。（1）建立了新型氯化膽堿:甲酸:乙酸（Foraceline）雙氫鍵供體低共熔溶劑和0.5%（w/v）Na₂CO₃相結合的兩步預處理方法并用于預處理RS。采用50 FPU·g^-1_{tot al-solid}纖維素酶水解24 h后,獲得38.8 g·L^-1和41.9 g·L^-1的葡萄糖和總糖。附著于RS上的纖維素酶可循環(huán)利用五次,其... 

【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
本論文涉及的縮略詞
第一章 緒論
    1.1 木質(zhì)纖維素生物質(zhì)
        1.1.1 木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的高值化利用研究
        1.1.2 木質(zhì)纖維素生物質(zhì)頑抗性的結構特征
        1.1.3 降低木質(zhì)纖維素生物質(zhì)頑抗性結構的策略
    1.2 低共熔溶劑在降低木質(zhì)纖維素生物質(zhì)頑抗性中的應用
        1.2.1 低共熔溶劑簡介
        1.2.2 低共熔溶劑的應用研究現(xiàn)狀
    1.3 木質(zhì)纖維素高值化利用的研究
        1.3.1 發(fā)酵丁醇
        1.3.2 合成果糖-1,6-二磷酸
    1.4 課題的研究背景和研究意義
    1.5 課題的主要研究內(nèi)容
第二章 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 主要儀器和來源
        2.1.2 菌種和載體
        2.1.3 主要化學試劑及來源
        2.1.4 培養(yǎng)基
    2.2 實驗方法
        2.2.1 低共熔溶劑的合成
        2.2.2 菌種的活化和保存
        2.2.3 蛋白質(zhì)濃度的測量
        2.2.4 酶活的測定
        2.2.5 水稻秸稈的預處理
        2.2.6 水稻秸稈的結構表征和理化性質(zhì)的分析
        2.2.7 水稻秸稈的酶解糖化反應
        2.2.8 水稻秸稈預處理條件的優(yōu)化
        2.2.9 水稻秸稈糖化條件的優(yōu)化和附著纖維素酶的再利用
        2.2.10 水稻秸稈酶解液的丁醇發(fā)酵及抑制現(xiàn)象的研究
        2.2.11 重組菌的轉(zhuǎn)化、驗證與表達
        2.2.12 體外酶法分步反應合成果糖-1,6-二磷酸
第三章 結果與討論
    3.1 氯化膽堿型低共熔溶劑預處理水稻秸稈發(fā)酵丁醇
        3.1.1 幾種氯化膽堿型低共熔溶劑預處理效果的比較
        3.1.2 Foraceline和Na_2CO_3組合預處理水稻秸稈
        3.1.3 處理后水稻秸稈的成分分析
        3.1.4 Foraceline預處理和組合預處理水稻秸稈的理化性質(zhì)分析
        3.1.5 Foraceline和Na_2CO_3預處理條件的優(yōu)化
        3.1.6 酶解條件的優(yōu)化和附著纖維素酶的再利用
        3.1.7 酶解液I和酶解液V發(fā)酵丁醇
    3.2 乙胺鹽酸鹽型低共熔溶劑預處理水稻秸稈發(fā)酵丁醇
        3.2.1 乙胺鹽酸鹽型低共熔溶劑的比較、選擇和摩爾比例的優(yōu)化
        3.2.2 DES_(1E:1L)預處理條件的優(yōu)化
        3.2.3 低共熔溶劑(DES_(1E:1L))的回收再利用
        3.2.4 NaClO處理操作模式的選擇和條件優(yōu)化
        3.2.5 DES_(1E:1L)組合NaClO預處理水稻秸稈的組分分析和結構表征
        3.2.6 DES_(1E:1L)組合NaClO預處理水稻秸稈的酶解反應條件的優(yōu)化
        3.2.7 水稻秸稈酶解液II發(fā)酵丁醇以及抑制現(xiàn)象的分析
    3.3 體外酶法合成果糖-1,6-二磷酸
        3.3.1 無ATP參與的體外酶級聯(lián)反應的設計
        3.3.2 關鍵酶編碼基因的克隆和重組表達
        3.3.3 四種酶的分步酶解反應
主要結論與展望
致謝
參考文獻
附錄A：糖溶液標準曲線
附錄B：丙酮-丁醇-乙醇溶劑及乳酸的標準曲線
附錄C：目的基因片段的DNA序列
附錄D：無機磷酸鹽標準曲線的繪制
附錄E：作者在碩士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]預處理對木質(zhì)纖維素生物質(zhì)細胞壁超微結構的影響[J]. 吉喆,凌喆,張遜,馬建峰,許鳳.  生物工程學報. 2014(05)
[2]正丁醇/生物柴油高預混壓燃燃燒及排放特性的試驗[J]. 堯命發(fā),龐闊,谷靜波,鄭尊清,王鑫.  內(nèi)燃機學報. 2013(03)
[3]Clostridium saccharobutylicum利用玉米秸稈水解液發(fā)酵生產(chǎn)燃料丁醇[J]. 王云,倪曄,孫志浩,宋剛,夏子義.  食品與生物技術學報. 2012(09)
[4]低共熔溶劑及其應用研究進展[J]. 韋露,樊友軍.  化學通報. 2011(04)
[5]生物丁醇成本與乙醇相當或稍好[J]. 錢伯章.  精細石油化工進展. 2009(03)

博士論文
[1]陰離子功能化離子液體對生物質(zhì)原料組分的溶解及選擇性分離[D]. 許愛榮.蘭州大學 2010

碩士論文
[1]生物質(zhì)降解嗜熱厭氧菌實時熒光定量PCR檢測方法的建立及其應用[D]. 湯虹.華南理工大學 2015
[2]利用廉價糖質(zhì)原料連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)丙酮丁醇的研究[D]. 夏子義.江南大學 2013
[3]5-羥甲基糠醛的檢測方法及其在食品中產(chǎn)生研究[D]. 郭天鑫.天津科技大學 2010



本文編號：3288466