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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
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