隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的日益加劇,開發(fā)生物質(zhì)來(lái)源的能源和高附加值化學(xué)品,是公認(rèn)的解決當(dāng)前危機(jī)的方法之一。然而生物質(zhì)預(yù)處理過程產(chǎn)生的抑制物會(huì)抑制微生物生長(zhǎng),降低發(fā)酵產(chǎn)量。因此揭示微生物對(duì)抑制物的耐受機(jī)理,開發(fā)可用于生物能源發(fā)酵的耐受菌株,成為至關(guān)重要的一步。本文主要針對(duì)熱帶假絲酵母Candida tropicalis和大腸桿菌Escherichia coli對(duì)預(yù)處理抑制物的耐受性、代謝響應(yīng)、耐受機(jī)理等問題展開研究,主要結(jié)論如下:（1）本研究分析了C.tropicalis 對(duì)水解液中復(fù)合抑制物（乙酸、苯酚和糠醛）的代謝組學(xué)響應(yīng),篩選后在對(duì)數(shù)中期和穩(wěn)定期分別確定了 17種和14種差異代謝物。分析發(fā)現(xiàn),C.trapicalis在復(fù)合抑制物的脅迫下木糖攝取速率和木糖醇氧化速率均有提高,從而導(dǎo)致木糖醇積累量減少;胞內(nèi)1,3-丙二醇含量的增加起到維持氧化還原平衡和滲透壓平衡的作用;胞內(nèi)海藻糖含量的增加與維持蛋白的功能有關(guān);飽和脂肪酸含量的增加與降低膜流動(dòng)性、維持膜的完整性有關(guān)。這部分結(jié)論為研究復(fù)合抑制物影響發(fā)酵的機(jī)理和C.tropicalis 對(duì)復(fù)合抑制物的壓力響應(yīng)提供了豐富的信息。（2）本研究... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１生物煉制主導(dǎo)的碳循環(huán)??Ｆｉｇ．?１－１?Ｂｉｏｒｅｆｉｎｅｒｙ－ｂａｓｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｃｙｃｌｅ?ｆｏｒ?ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ??１??

木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中含有木質(zhì)素、半纖維素和纖維素三種組分。生物質(zhì)中三種??組分的成分、比例和結(jié)構(gòu)因植物種類的不同而不同，其在植物細(xì)胞壁中的常見??結(jié)構(gòu)如圖１－２所示［６］。纖維素是經(jīng)過Ｐ－Ｄ－１，４糖苷鍵將單體葡萄糖鍵合成的線性??聚合物，纖維二糖是纖維素的基本結(jié)構(gòu)單元，纖維素的內(nèi)部存在結(jié)晶區(qū)和非結(jié)??晶區(qū)的超分子結(jié)構(gòu)；半纖維素是具有分支結(jié)構(gòu)的非結(jié)晶態(tài)聚合物，由戊糖、少??量己糖和糖醛酸聚合而成，聚合度低于纖維素，易于降解；木質(zhì)素是由松柏醇、??芥子醇和對(duì)香豆醇三種單體聚合而成的，木質(zhì)素的存在不僅阻止纖維素和半纖??維素酶解為單糖，而且對(duì)纖維素酶表現(xiàn)出很強(qiáng)的吸附作用。????ｒｎ?１??ＣｅＨ?？？��！?ｓｔｍｃｔｕｍｌ?Ｄｉ＜ｔｉｉｂｕ�。椹枺�?？ｆ?ｈｒｎｉｉｃｒｌ�。铮�？ｖ???！徽＿幽??Ｈｇｎｌｎ?ｉｎ?Ｃｄｌ??＾??＿ｒｒ?＿ｉｒ－??ｉ?Ｉ??圖１－２木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｄｉａｇｒａｍｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｏｆ?ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??近年來(lái)，生物質(zhì)能已經(jīng)成為世界能源的重要組成，比重占到了世界能源的??１０－１４％。世界纖維素生物質(zhì)年產(chǎn)量達(dá)１．１?Ｘ１０１１噸／年［７］。２０１０年我國(guó)生物質(zhì)能??源量達(dá)到８．８億噸標(biāo)準(zhǔn)煤／年。與淀粉類原料相比，木質(zhì)纖維素生物質(zhì)具有來(lái)源??廣泛、成本低、清潔高效、不與人爭(zhēng)糧的特點(diǎn)

具有沸點(diǎn)高、不可燃性、熱穩(wěn)定性、可溶解纖維素、可回收再生等特點(diǎn)，使其??成為可用于木質(zhì)纖維素預(yù)處理的溶劑之一［｜４，１５］�；陔x子液體預(yù)處理的生物煉??制流程如圖１－４所示。雖然離子液體處理生物質(zhì)的效果很好，可在很大程度提??高后續(xù)纖維素酶解過程的效率，但是離子液體的作用機(jī)理仍沒有定論ｔ１６，Ｍ。大??部分研宄認(rèn)為纖維素能夠被離子液體溶解，是因?yàn)殡x子液體和纖維素鏈之間新??形成的分子間氫鍵取代了纖維素分子內(nèi)部和纖維素分子之間的氫鍵。木質(zhì)素的??溶解機(jī)理被認(rèn)為是由于木質(zhì)素大分子和離子液體間形成了派派鍵和新的分子間??氫鍵［１８＿２１］。１－乙基－３－甲基咪唑醋酸鹽（［ＥＭＩＭ］Ａｃ），氯化１－乙基－３－甲基咪唑??（［ＥＭ１Ｍ］Ｃ１），１－丁基－３－甲基咪唑醋酸鹽（［ＢＭＩＭ］Ａｃ）和氯化１－丁基－３－甲基??咪唑（［ＢＭＩＭ］Ｃ１）是四種預(yù)處理效果很好且使用較為廣泛的咪唑類離子液體［１５，??２２－２４］。本論文中第六、七章所研宄的抑制物咪唑基離子液體主要來(lái)源于離子液??體預(yù)處理殘留。??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]纖維素在離子液體中的溶解性能及機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 張恒,趙娜娜,劉麗麗.  化學(xué)研究. 2010(06)
[2]Effects of Different Pretreatment Modes on the Enzymatic Digestibility of Corn Leaf and Corn Stalk[J]. 蘇東海,孫君社,劉萍,呂燕萍.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2006(06)



本文編號(hào)：3287205