水溶性木质素对纤维原料酶促糖化的影响开题报告

1. 研究目的与意义

目的：在前期工作基础上提出一种基于循环利用预处理溶出木质素及水解残渣木质素促进木质纤维原料糖化效率的酶水解体系，以减少预处理及酶水解过程废弃物的排放。

意义：研究水溶性木质素与纤维素酶的相互作用，以及这种相互作用对底物酶水解的影响，可为木质纤维原料预处理技术的选择和经济高效酶水解助剂的选用提供可靠依据，对减少底物水解转化的酶用量，降低还原糖的转化成本，具有重要的现实意义。

2. 国内外研究现状分析

已有大量文献报道酶水解底物中木质素与酶水解的关系，认为底物木质素通过三种可能的作用机制对酶水解产生不利的影响，部分研究还通过在酶水解体系中添加木质素证明这种抑制作用.但所添加的基本上为不溶于酶水解体系的分离木质素（如磨木木质素、klason 木质素、硫酸盐木质素等），鲜有文献报道水溶性木质素在木质纤维原料酶水解中的行为与作用。课题组前期研究显示，酶水解体系中的水溶性木质素与纤维素酶存在相互作用并对底物酶水解产生重要影响，这种影响的大小与底物中的木质素有关。

许多研究表明酶消化率与木质素含量及其交叉相关连接到其他组件。木质纤维素的化学预处理可以降低木质素含量，同时破坏其交联并增加表面预处理木质纤维素的面积并改善其酶消化率.木质纤维素的酶消化率材料可以在一定程度上增加几次的脱木质素。最近的研究表明，不仅木质素的量在木质纤维素，还有化学结构和分布的木质素在化学预处理后影响酶消化率发现木质素从软木与愈创木单元分离更为明显对酶水解的抑制作用比草本材料与愈创木基，紫丁香基和对羟基苯基单元木质素。富含羧酸含量的木质素可以减少纤维素酶的非生产性结合并因此增加酶水解.酶中层片和原发壁的可降解性通常小于次级壁，因为中间层和初级壁含有更多的支化木质素和高度支化的木质素比细胞壁木质素更能抑制细胞壁降解性。

有先前研究绿液预处理对化学成分的影响得出稻秸的酶消化率稻草中的纤维素在gl预处理过程中是稳定的温和的条件.在140℃下用4％tta预处理后，得到92.5％的葡聚糖回收了原料中的82.4％的木聚糖除去约40％的木质素和超过90％的二氧化硅保留在预处理的固体中。 酶水解后酶负荷为40fpu / g-底物，糖产量为83.9％的葡聚糖，69.6％的木聚糖和78.0％的总糖.绿液法显示出优异的适应性用于预处理稻草以提高其酶促性消化率。

3. 研究的基本内容与计划

主要研究内容：（1）麦草碱预处理：采用不同naoh用量对麦草进行预处理，获得不同木质素含量的预处理麦草，作为酶水解的底物。（2）水溶性木质素样品的制备：从预处理废液中分级制备不同分子量的木质素，得到可溶于酶水解体系（ph 5）级分和若干不溶于酶水解体系级分，对上述样品进行磺化改性，得到磺化溶出木质素。（3）添加水溶性木质素对酶水解的影响：在不同木质素含量底物的酶水解过程中添加水溶性木质素，比较水溶性木质素添加对还原糖得率的影响。

计划：

2016年12月1日-12月30日：收集相关资料与整理；

4. 研究创新点

内容特色与创新：本项目在大量前期工作的基础上，系统探讨水溶性木质素对木质纤维原料碳水化合物酶水解和还原糖转化效率的影响，水溶性木质素与底物木质素对纤维素酶的竞争吸附。

理论特色与创新：本论文将提出水溶性木质素对酶水解过程的影响的理论体系，为进一步提高酶水解效率，降低成本提供依据。