不同纖維降解酶作用順序?qū)τ衩捉斩捊到獾挠绊?/H1>
發(fā)布時間：2020-06-04 23:04
【摘要】：玉米秸稈是世界上最豐富的農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品之一。然而,由于其化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使其不易被微生物和酶降解為單體。因此,需要對玉米秸稈預(yù)處理,以提高其降解能力,從而更有效地利用其作為生物燃料生產(chǎn)或畜牧業(yè)飼料的來源。研究表明,通過蒸汽爆破能有效增加玉米秸稈的酶解效率。玉米秸稈的降解需要大量不同特性的酶。然而,每一種酶達到最大酶活性所需反應(yīng)條件(酸堿度和溫度等)不同。因此,我們假設(shè)不同的酶反應(yīng)順序能影響玉米秸稈的降解效果。研究目的為研究不同的酶反應(yīng)順序?qū)τ衩捉斩捊到庑Ч挠绊�。本研究中共包含兩個實驗。第一個實驗是以玉米秸稈為底物,第二個實驗是以蒸汽爆破預(yù)處理玉米秸稈為底物。第一個實驗采用完全隨機設(shè)計。處理數(shù)為24(4*3*2*1),重復(fù)數(shù)為3次。使用四種酶:纖維素酶(Cel)(50°C、p H=4.8)、半纖維素酶(hem)(50°C、p H=5)、果膠酶(Pec)(50°C、p H=4)和漆酶(Lac)(30°C、p H=3)。隨后,按照一定順序分四步將這些酶與玉米秸稈混合培養(yǎng)(每個步驟培養(yǎng)6小時),每步評估單個酶的作用效果。底物(玉米秸稈)與酶在醋酸鈉緩沖液中反應(yīng)。每步結(jié)束后收集上清液進行化學(xué)分析。結(jié)果表明,不同的酶作用順序處理組間有顯著差異,說明不同纖維降解酶作用順序影響玉米秸稈的降解效果及產(chǎn)物的化學(xué)成分。這些纖維降解酶的最佳作用順序(以不同步驟的總還原糖計)為hem-cel-pec-lac(2.2mg/ml),最劣作用順序為Lac-Pec-Hem-Cel(0.8mg/ml)。除以漆酶為起始酶的處理組的還原糖含量較低外,以其他酶為起始的處理組的還原糖含量增加。無論酶的類型如何,木糖在第一步的所有過程中都表現(xiàn)出較高的水平。結(jié)果表明,葡萄糖的產(chǎn)生完全取決于酶反應(yīng)順序中纖維素酶(Cel)的位置。因此,酶的作用順序可能是改善玉米秸稈降解效果的有效方法之一。第二實驗采用完全隨機設(shè)計。處理數(shù)為24(4*3*2*1),重復(fù)數(shù)為3次。研究中的所有材料都已經(jīng)充分混勻。使用四種酶:纖維素酶(Cel)、半纖維素酶(Hem)、果膠酶(Pec)和漆酶(Lac)。隨后,首先對玉米秸稈進行蒸汽預(yù)處理,然后按照一定順序分四步將這些酶與玉米秸稈混合培養(yǎng),評估不同的酶反應(yīng)順序?qū)φ羝朴衩捉斩挼慕到庑ЧＭㄟ^掃描電鏡(SEM)和X射線分析,不同酶的作用順序改變了玉米秸稈的理化結(jié)構(gòu)。在降低葡萄糖含量的同時,還增加了還原糖、總酚和木糖含量的釋放。結(jié)果表明,處理間差異顯著,說明纖維降解酶的不同作用順序影響玉米秸稈的降解效果及產(chǎn)物的化學(xué)成分。最佳的酶作用順序為Hem-cel-pec-lac,該組的還原糖(43.34mg/ml),葡萄糖(1mg/ml),木糖(14.7mg/ml),半乳糖醛酸(0.06mg/ml),總酚(20.6mg/ml)都顯著高于其他處理組。因此,酶的作用順序可能是影響玉米秸稈降解效果的有效方法之一。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S216.2
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 ;The Assessment and Utilization of Straw Resources in China[J];Agricultural Sciences in China;2010年12期
，
本文編號：2697105
本文鏈接：http://sikaile.net/projectlw/xnylw/2697105.html
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S216.2
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 ;The Assessment and Utilization of Straw Resources in China[J];Agricultural Sciences in China;2010年12期
，本文編號：2697105
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