秸秆同步酶水解制备五碳糖及六碳糖总糖研究开题报告

1. 研究目的与意义

木质纤维素生物质是世界上分布较多的一种可再生资源，利用木质纤维素生产能源或相关化学品目前已得到世界各国的高度重视。木质纤维素的主要成份是纤维素和半纤维素，经预处理后酶水解可制备五碳糖、六碳糖以及它们的寡聚物。这些糖类产品在能源、食品、医药等领域有着广泛应用。

纤维素、半纤维素和木质素是木质纤维材料的主要组成成分。其中，纤维素是主要成分，主要存在于纤维细胞的次生壁中。半纤维素作为细胞壁的填充物质，在木质化的组织中与纤维素有紧密地联系，两者通过氢键和范德华力相互吸引。木质素存在于纤维细胞的初生壁、次生壁和中间层中，它与植物碳水化合物紧密相连，与半纤维素间通过共价键连接形成碳－碳结构。木质素是最复杂的三维网络结构的天然高聚物之一，它是一类由苯丙烷单元通过醚键和碳－碳键连接的复杂的无定形高聚物。木质素和半纤维素一起作为细胞间质填充在细胞壁的微细纤维之间。木质素与半纤维素间存在共价键联接。

由于木质纤维材料组成和结构的复杂性，酶水解之前必须对其进行预处理。预处理能除去木质素，降低纤维素的结晶度，增加底物中纤维素和半纤维素的可及度，有效改善底物的可降解性能。经过预处理后，木质纤维材料的酶水解受许多因素的影响，包括:底物抑制、酶学性质、底物中的木质素、表面活性剂的使用等。

2. 研究内容和预期目标

研究内容

技术要求：学会酶水解秸秆原料反应操作、产物分析等。

设计条件：木质纤维素生物质是世界上分布较多的一种可再生资源，利用木质纤维素生产能源或相关化学品目前已得到世界各国的高度重视。木质纤维素的主要成份是纤维素和半纤维素，经预处理后酶水解可制备五碳糖、六碳糖以及它们的寡聚物。这些糖类产品在能源、食品、医药等领域有着广泛应用。

3. 研究的方法与步骤

一、实验材料

底物：秸秆水解液

酶：纤维素酶，半纤维素酶

4. 参考文献

[1] pengilly, c., garcía-aparicio, m.p., diedericks, d., brienzo, m., ggens, j.f. 2015. enzymatic hydrolysis of steam-pretreated sweet sorghum bagasse by combinations of cellulase and endo-xylanase. fuel, 154, 352–360.

[2] saha, b.c. 2003. hemicellulose bioconversion. journal of industrial microbiology biotechnology, 30(5),279-91.

[3] yang, b., dai, z., ding, s. y., wyman, c. e. 2011. enzymatic hydrolysis of cellulosic biomass. biofuels. 2, 421-449.

5. 计划与进度安排

1、2022年12月23日-2022年3月1日 查阅文献，根据任务书书写开题报告，制定实验方案，翻译外文 文献；

2、2022年3月2日-2022年3月10日 准备酶水解反应材料，熟悉摇床操作；

3、2022年3月11日-2022年4月22日 酶水解反应、产物分析；