玉米秸稈木質(zhì)素對(duì)纖維素酶水解及吸附行為的影響.pdf

1、木質(zhì)素在原生木質(zhì)纖維材料的占比達(dá)15％-30％，在有些預(yù)處理后的材料中甚至可以超過(guò)40％。木質(zhì)素的存在會(huì)對(duì)纖維素造成空間阻礙影響纖維素酶對(duì)纖維素的可及性，或者會(huì)與酶發(fā)生非生產(chǎn)性吸附，甚至使酶失活。因此研究不同木質(zhì)素對(duì)纖維素酶吸附及水解的影響對(duì)于了解木質(zhì)纖維素生物質(zhì)酶催化過(guò)程中減少纖維素酶的用量、降低木質(zhì)纖維材料轉(zhuǎn)化的整體成本是十分重要的。本論文以酸不溶木質(zhì)素和酶解木質(zhì)素為對(duì)象，研究了它們對(duì)酶水解的影響，探討了它們吸附纖維素酶的特性，主要

2、結(jié)果如下:
　　1.以酸不溶于酸木質(zhì)素(AIL)為對(duì)象，探討了AIL對(duì)纖維素酶水解的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AIL對(duì)纖維素酶水解初始的0.5 h內(nèi)幾乎無(wú)影響，隨著水解時(shí)間增長(zhǎng)，從12h開始表現(xiàn)出抑制作用，且隨著AIL含量的增加抑制作用增強(qiáng)。在1 g微晶纖維素(Avicel)中加入1和10 mg AIL時(shí)，Avicel的最大吸附容量由276.9 mg/g分別下降至179.7和112.1mg/g。而較大劑量（100 mg/g）的AIL會(huì)打破纖

3、維素酶對(duì)Avicel的吸附模式，導(dǎo)致Avicel和AIL的總吸附量略有增加。
　　2.以來(lái)源于酸堿預(yù)處理玉米秸稈的酶解殘?jiān)举|(zhì)素為對(duì)象，研究了它們對(duì)玉米秸稈酶水解的影響。結(jié)果表明三種酶解木質(zhì)素對(duì)纖維素酶均有吸附作用（87-117 mg/g底物），但他們對(duì)纖維素酶吸附纖維素幾乎無(wú)影響，同時(shí)他們對(duì)纖維素酶水解的纖維素也影響不大。而增大底物濃度，酸堿預(yù)處理的酶解木質(zhì)素對(duì)酶水解表現(xiàn)出明顯抑制作用，抑制率達(dá)13％-29％。而且，吸附到酶解殘

4、渣木質(zhì)素上的纖維素酶可以脫吸且仍有活性，這說(shuō)明酶解殘?jiān)鼘?duì)酶的吸附并不是其抑制酶水解的主要原因。
　　3.采用稀酸洗滌的方法，進(jìn)一步除去酶解木質(zhì)素的部分糖分，得到酸洗后的酶解木質(zhì)素并對(duì)其影響纖維素酶水解和吸附纖維素的性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，稀酸洗滌后的酸堿預(yù)處理的酶解殘?jiān)举|(zhì)素對(duì)不同濃度的纖維素的水解均表現(xiàn)出抑制作用，而球磨木質(zhì)素對(duì)酶水解無(wú)抑制。三種木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的吸附量均大大降低（23-50 mg/g底物），但對(duì)纖維素吸附纖維