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木质纤维素类生物质被认为是最丰富、廉价和可再生的原料,利用这类生物质生产具有商业价值的化学品和生物燃料,正在逐渐走入人们的生活。然而,由于木质纤维素生物质具有一定的异质性和顽固性,因此将其转化为高附加值产品具有一定难度。复杂的木质纤维素结构可以通过有效的预处理进行分解,以达到提高纤维素酶的消化率的目的。预处理过程对于木质纤维素类生物质降解、转化和高效利用是非常重要的。近年来,离子液体(ILs)已成为处理木质纤维素生物质的有效溶剂,为生物质的预处理提供了一种有效的办法。木质纤维素生物质经ILs预处理后,再经真菌,细菌等微生物生产的纤维素酶进一步降解为可生产生物燃料的糖类。因此筛选出高产具有离子液体耐受性的纤维素酶的秸秆降解菌株尤为重要。本研究通过分离、筛选获得产纤维素酶的菌株,测定菌株的纤维素酶活力及其对离子液体的耐受性,筛选出高产纤维素酶且其纤维素酶能够耐受5%的1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的菌株。优化菌株产纤维素酶条件,测定菌株纤维素酶水解的最适条件和离子液体的耐受能力,并测定菌株纤维素酶对离子液体预处理后秸秆的水解效果,获得能够耐受一定浓度离子液体的纤维素酶。通过采集土壤样品,分离纯化,初筛复筛,获得一株高产纤维素酶且其纤维素酶能够耐受一定浓度离子液体的菌株。经形态学分析和分子生物学鉴定,命名为微紫青霉FDG 4,即Penicillium janthinellum FDG 4。对其进行产酶条件优化,在以玉米秸秆为最适碳源且添加量为1%,蛋白胨为最适氮源且添加量为0.2%,在2%的接种量下,p H 4.0为最适初始p H,25℃发酵培养8 d,以赫奇逊无机盐培养基为基础培养基,P.janthinellum FDG 4的FPase和CMCase分别为0.11 U/m L,β-葡萄糖苷酶为0.75 U/m L。测定了纤维素酶水解的最适p H值和温度,结果表明P.janthinellum FDG 4纤维素酶的最适p H值为4.0,最适水解温度为55℃。此时纤维素酶活力分别为FPase 0.12 U/m L、CMCase0.25 U/m L、β-葡萄糖苷酶0.79 U/m L。同时测定了菌株纤维素酶对离子液体的耐受能力,P.janthinellum FDG 4在0%-2.5%的ILs范围内FPase和β-葡萄糖苷酶仍然可以保持94%和86%的酶活力,且在ILs浓度为15%时,FPase、CMCase、β-葡萄糖苷酶依旧可以保持30%以上的酶活力。菌株P.janthinellum FDG 4的纤维素酶分别水解玉米秸秆和离子液体预处理后的玉米秸秆72 h,产生16.17 mg还原糖和20.34 mg的还原糖,总还原糖产率分别为32.34%和40.68%。经来源于Trichoderma reesei ATCC26921的商品纤维素酶水解72 h,产生21.03 mg的还原糖,总还原糖产率为42.06%。结果表明,与未处理的玉米秸秆相比,ILs预处理的玉米秸秆具有更高的水解能力。由此可知,P.janthinellum FDG 4菌株的纤维素酶液可用于生产可发酵糖,进而生产生物燃料或其他高附加值产品。