蔗渣是全球最豐富的木質(zhì)纖維素原料之一,利用水解木質(zhì)纖維素所得的還原糖發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料,不僅能夠緩解化石能源危機,還能解決木質(zhì)纖維素廢棄物堆積帶來的環(huán)境問題。為解決纖維素酶水解效率低和成本高這一瓶頸問題,常采用多酶協(xié)同降解的策略。木聚糖酶具有水解半纖維素的特性,能夠協(xié)同纖維酶促進木質(zhì)纖維素的生物轉(zhuǎn)化。本論文即以來自甘薯鏈霉菌Streptomyces ipomoeae的新型木聚糖酶Sipo En Xyn10A(Xyn10A)為研究對象,系統(tǒng)考察其協(xié)同纖維素酶酶解蔗渣的行為特性。首先研究蔗渣預處理方式對協(xié)同酶解的影響。在所選用預處理方法中,堿性過氧化氫AHPⅠ的處理效果最好,當Xyn10A和纖維素酶以共同添加的酶解方式反應24 h,還原糖的產(chǎn)量為3.01 g/L,協(xié)同程度(DS)為1.65,該產(chǎn)量相較于僅機械研磨預處理(MM)提高12倍,認為木質(zhì)素含量是影響還原糖產(chǎn)量的因素之一。經(jīng)優(yōu)化后,Xyn10A協(xié)同纖維素酶的最佳協(xié)同條件是p H 5.5、溫度50℃,相較于單纖維素酶組,協(xié)同酶組能夠在p H 4.5至p H 6.0的更寬范圍內(nèi)使反應體系保持3.3 g/L的糖產(chǎn)量,相對增效約30%至50%。...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 木質(zhì)纖維素的概述
    1.3 木質(zhì)纖維素的水解
        1.3.1 酸水解
        1.3.2 等離子體電解
        1.3.3 熱解
        1.3.4 酶解
    1.4 木質(zhì)纖維的酶解
        1.4.1 纖維素酶
        1.4.2 半纖維素酶
        1.4.3 木質(zhì)素酶
    1.5 木聚糖酶
        1.5.1 木聚糖酶的分類及特性
        1.5.2 木聚糖酶的作用機理
        1.5.3 木聚糖酶和纖維素酶的協(xié)同作用
    1.6 本課題的研究意義和研究內(nèi)容
        1.6.1 課題研究意義
        1.6.2 課題研究內(nèi)容
第二章 蔗渣預處理及其對協(xié)同酶解的影響
    2.1 實驗儀器與試劑
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 實驗試劑
    2.2 實驗方法
        2.2.1 常用試劑配制
        2.2.2 重組菌的培養(yǎng)及粗蛋白的提取
        2.2.3 Xyn10A蛋白的鎳柱純化
        2.2.4 SDS-PAGE凝膠電泳法
        2.2.5 蛋白質(zhì)濃度的測定方法
        2.2.6 Xyn10A酶活力的測定
        2.2.7 纖維素酶酶活力的測定
        2.2.8 不同預處理方法
        2.2.9 Xyn10A和纖維素酶C1184協(xié)同水解甘蔗渣
        2.2.10 不同來源纖維素酶對協(xié)同酶解甘蔗渣的影響
        2.2.11 不同預處理方式對蔗渣成分和酶解的影響
        2.2.12 Xyn10A與纖維素酶協(xié)同程度的計算
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 Xyn10A協(xié)同纖維素酶C1184水解甘蔗渣
        2.3.2 不同來源纖維素酶對協(xié)同酶解甘蔗渣的影響
        2.3.3 不同預處理方式對蔗渣成分和酶解的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 木聚糖酶XYN10A協(xié)同纖維素酶的條件優(yōu)化
    3.1 實驗儀器與試劑
        3.1.1 實驗儀器
        3.1.2 實驗試劑
    3.2 實驗方法
        3.2.1 pH對 Xyn10A協(xié)同纖維素酶水解預處理蔗渣的影響
        3.2.2 溫度對Xyn10A協(xié)同纖維素酶水解預處理蔗渣的影響
        3.2.3 協(xié)同用酶酶用量的響應面設(shè)計
        3.2.4 總酶用量對還原糖產(chǎn)量和協(xié)同程度的影響
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 pH對協(xié)同反應的影響
        3.3.2 溫度對協(xié)同反應的影響
        3.3.3 多酶酶用量的響應面分析
        3.3.4 酶用量對產(chǎn)糖和協(xié)同的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 木聚糖酶XYN10A與纖維素酶的協(xié)同反應特性及酶解生產(chǎn)單糖
    4.1 實驗儀器與試劑
        4.1.1 實驗儀器
        4.1.2 實驗試劑
    4.2 實驗方法
        4.2.1 Xyn10A、C2730和S10048 最佳比例的確定
        4.2.2 協(xié)同水解的進程曲線
        4.2.3 Xyn10A的預吸附對協(xié)同的影響
        4.2.4 反應單糖產(chǎn)率的測定方法
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 反應單糖產(chǎn)率分析
        4.3.2 各酶酶比例對單糖產(chǎn)率和協(xié)同的影響
        4.3.3 協(xié)同反應的降解進程
        4.3.4 Xyn10A的預吸附對酶解的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：4033333