木质素作为一种含有芳香环结构的可再生资源,可以通过生物转化的方法实现高值化。论文运用恶臭假单胞菌Pseudomonas putida KT2440作为发酵菌种,以实现木质素向聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalkanoate,PHA）的高效转化,通过红外光谱、凝胶渗透色谱、二维核磁共振对比分析了酸碱组合处理木质素、碱处理木质素及水溶性良好的木质素磺酸盐发酵前后的结构变化,借助生物量、PHA产量及PHA合成过程中关键基因的表达,探究了不同木质素的高值转化过程。主要研究结果如下:1、分别采用酸碱组合处理、碱处理的方法提取木质素。对酸碱处理木质素、碱处理木质素及木质素磺酸盐进行表征分析。酸碱处理木质素的S/G值为3.17,对香豆酸（p-Coumaric acid,pCA）的相对含量为96.38%,主要连接键β-O-4的相对含量为31.11%,重均分子量为3410 g/mol,多分散系数为2.53。碱处理木质素S/G为3.58,pCA的相对含量为73.60%,β-O-4的相对含量为33.81%,重均分子量为2186 g/mol,多分散系数为1.95。木质素磺酸盐在制浆过程中引入磺酸根基团,因此较其他两种木质素呈现出较好的水溶性,其重均分子量为628g/mol,多分散系数为2.31,HSQC表征中没有检测出pCA相关信号。2、以不同木质素作为碳源时,P.putida KT2440中编码PHA聚合酶的phaC1、phaC2基因以及编码脂肪酸β-氧化途径中烯脂酰CoA水合酶的phaJ4基因的表达量存在显著差异。以发酵12 h时酸碱处理木质素中基因表达量为对照组并设置为1,发酵24 h时,酸碱处理木质素中phaC1基因表达量是1.21,分别是碱处理木质素的1.32倍,木质素磺酸盐的1.25倍。phaC2与phaC1的表达情况量相似,24 h时酸碱处理木质素phaC2的表达量分别是碱处理木质素、木质素磺酸盐的5.18和3.36倍。phaJ4基因的表达量在发酵全程处于较低水平,酸碱处理木质素phaJ4基因的表达量在12 h为最大值,是碱处理木质素、木质素磺酸盐的1.56和2.70倍。分子水平的研究进一步说明了酸碱组合处理更有利于木质素生物转化为PHA。3、发酵12 h时,酸碱组合处理木质素培养基中的活菌数达到了2.57×10~8CFU/m L,分别是同期碱处理木质素和木质素磺酸盐培养基中的1.36和2.14倍。24 h时酸碱处理木质素的PHA累积量达到最大值0.40 g/L,分别是碱处理木质素、木质素磺酸盐PHA累积量最大值的1.39和1.85倍。生物量及PHA累积量说明酸碱处理木质素的转化效率较其他两种木质素更高。通过结构表征、相关基因的表达量水平以及PHA产量结果表明,酸碱组合处理有效促进木质素转化为PHA。