【摘 要】
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木质纤维素生物质由于其来源丰富、可再生,被认为是生产纤维素衍生品最有前途的原料之一。木质纤维素复杂的结构及在链内和链间氢键形成的结晶区域等因素,导致天然状态的木质纤维素生物质对酶促水解具有很高的抗性。生物预处理因其具有环保无污染、低能耗的特点而成为研究热点。本研究从四川当地天然林中分离得木质纤维素降解真菌,采用双级预处理工艺,以强化玉米秸秆产还原糖的效率,主要研究结果如下:(1)筛选出一株具有木质
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木质纤维素生物质由于其来源丰富、可再生,被认为是生产纤维素衍生品最有前途的原料之一。木质纤维素复杂的结构及在链内和链间氢键形成的结晶区域等因素,导致天然状态的木质纤维素生物质对酶促水解具有很高的抗性。生物预处理因其具有环保无污染、低能耗的特点而成为研究热点。本研究从四川当地天然林中分离得木质纤维素降解真菌,采用双级预处理工艺,以强化玉米秸秆产还原糖的效率,主要研究结果如下:(1)筛选出一株具有木质纤维素降解能力的菌株,经菌落形态鉴定以及ITS区测序,确定为毛栓菌(Trametes hirsuta)。探究初始p H、碳源、氮源和碳氮比对菌株产酶的影响。结果表明,最佳初始p H为4.5,最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为蛋白胨,最佳碳氮比为20/2.5。在最佳液态产酶条件下,毛栓菌产漆酶(Lac)、木质素过氧化酶(LiP)和锰过氧化酶(MnP)酶活分别为330.28 IU、272.31 IU、695.23 IU。(2)研究毛栓菌处理玉米秸秆产还原糖的最佳工艺。结果表明,底物粒径>40目、接种量为42 mg(干重)/6 g玉米秸秆,连续预处理时间30 d时,底物木质素去除率为43.60%、酶解还原糖产量为251.25 mg/g底物。双级预处理是指经过一段时间的生物预处理后,对底物进行灭菌和第二次接种的方法。总处理时间为(15d+15d)时,毛栓菌双级预处理后底物木质素去除率为62.90%是单级预处理的1.5倍,还原糖产量可达315.20 mg/g底物比单级预处理高56.43 mg/g底物。产酶试验表明,底物中Lac、Li P、Mn P各酶活在双级预处理的前、后阶段活性相当。(3)对比研究多菌双级预处理工艺对玉米秸秆的处理效果。结果表明,白囊耙齿菌(Irpex lactues)、灰孔多年卧孔菌(Perenniporia tephropora)、大白栓菌(Trametes lactinea)双级预处理木质素去除率较单级预处理显著提高;还原糖产量较单级预处理显著上升。底物中Lac、Li P、Mn P各酶活在双级预处理的前、后阶段酶活峰值与单级预处理较为接近。
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