發(fā)布時間：2023-10-12 01:45

　　木質素是一種由苯丙烷結構通過醚鍵和碳碳單鍵等連接而成的無定形天然高分子聚合物,是自然界中最為豐富的可再生芳香化合物資源。木質素的降解、轉化和利用涉及到制漿造紙工業(yè)的清潔化生產(chǎn)、秸稈資源的利用以及環(huán)境污染的生物修復等多個領域。木質素的結構復雜,相對分子量高和難溶于水等特點使其很難被降解,極大限制了其應用。與化學和物理方法相比,生物解聚木質素,將其轉化為高附加值平臺化合物具有成本低廉、二次污染小等優(yōu)勢,因此受到越來越多的關注。而細菌及其分泌的酶具有易于基因操縱和蛋白表達的特性,并且細菌具有豐富的生物多樣性和良好的環(huán)境適應能力等優(yōu)勢,因此木質素降解細菌及其降解酶的研究成為目前國際熱點問題之一。近年來越來越多的研究表明,細菌來源的漆酶(Laccase)和染料脫色過氧化物酶(DyPs)在木質素生物降解中起著至關重要的作用。然而,這兩種酶對木質素的解聚反應機制仍未完全闡明,制約了其在木質素解聚中的應用。因此,闡明細菌型漆酶和DyPs對木質素的生物催化機制將會為生物降解木質素實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)提供重要的理論基礎。本論文將來自木質素降解細菌的木質素芽孢桿菌Bacillus ligninesis L1中的漆...

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 木質素概述
        1.1.1 木質素的特性
        1.1.2 木質素與環(huán)境污染
        1.1.3 木質素與生物煉制
        1.1.4 木質素的生物降解
    1.2 漆酶
        1.2.1 漆酶的理化性質
        1.2.2 漆酶的催化氧化機理
        1.2.3 細菌型漆酶對木質素的降解
        1.2.4 細菌型漆酶的優(yōu)勢
        1.2.5 漆酶在環(huán)保領域的應用
    1.3 染料脫色過氧化物酶(DyPs)
        1.3.1 DyPs的理化性質
        1.3.2 DyPs對木質素的降解
        1.3.3 DyPs在環(huán)保領域的應用
    1.4 本課題的研究目的、意義及技術路線
        1.4.1 研究目的及意義
        1.4.2 研究內容
        1.4.3 研究創(chuàng)新點
        1.4.4 技術路線
第二章 重組漆酶(Lacc)異源表達、純化及酶學性質研究
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 木質素COD去除率和脫色率
        2.2.2 Lacc的異源表達
        2.2.3 Lacc的大量表達與純化
        2.2.4 SDS-PAGE分析蛋白質純度及分子量
        2.2.5 蛋白質的濃度測定
        2.2.6 Lacc的酶活測定
        2.2.7 Lacc的酶學性質表征
    2.3 結果與分析
        2.3.1 Lacc基因敲除對木質素芽孢桿菌L1 降解木質素的影響
        2.3.2 Lacc的異源表達
        2.3.3 Lacc的純化
        2.3.4 Lacc的酶學性質
    2.4 本章小結
第三章 重組染料脫色過氧化物酶(DyP35)的異源表達、純化及酶學性質研究
    3.1 實驗材料與儀器
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗儀器
    3.2 實驗方法
        3.2.1 DyP35 的異源表達
        3.2.2 DyP35 的大量表達與純化
        3.2.3 SDS-PAGE分析蛋白質純度及分子量
        3.2.4 蛋白質的濃度測定
        3.2.5 DyP35 的酶活測定
        3.2.6 DyP35 的酶學性質表征
    3.3 結果與分析
        3.3.1 DyP35 的異源表達
        3.3.2 DyP35 的純化
        3.3.3 DyP35 的酶學性質
    3.4 本章小結
第四章 重組漆酶(Lacc)和重組染料脫色過氧化物酶(DyP35)的木質素降解機制研究
    4.1 實驗材料與儀器
        4.1.1 實驗材料
        4.1.2 實驗儀器
    4.2 實驗方法
        4.2.0 Lacc和 DyP35 對木質素的處理
        4.2.1 木質素的脫色與COD測定
        4.2.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡分析(FE-SEM)
        4.2.3 木質素的分子量測定(GPC)
        4.2.4 傅里葉變換紅外色譜分析(FTIR)
        4.2.5 核磁共振分析(NMR)
        4.2.6 氣相色譜-質譜聯(lián)用分析(GC-MS)
        4.2.7 飛行時間二次離子質譜分析(ToF-SIMS)
    4.3 結果與分析
        4.3.1 木質素的脫色與COD的去除
        4.3.2 酶降解木質素后微觀結構分析
        4.3.3 木質素降解產(chǎn)物的分子量分布
        4.3.4 木質素結構中化學鍵的變化
        4.3.5 核磁共振分析木質素的降解過程
        4.3.6 木質素降解產(chǎn)物分析
        4.3.7 木質素降解產(chǎn)物的表面結構分析
        4.3.8 木質素的降解機制示意圖
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表的學術論文及其他科研成果



本文編號：3853206