阿魏酸酯酶在非木材纤维原料和纸浆酶法脱木质素中的作用和机制
结题报告
批准号:
30970096
项目类别:
面上项目
资助金额:
30.0 万元
负责人:
赵建
依托单位:
学科分类:
C0106.微生物与环境互作
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
沈红、高乐、宋菁景、杜娟、岳军、董计巧
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中文摘要
木质素的降解和脱除是植物纤维原料有效利用的关键。麦草、秸秆等非木材纤维原料作为丰富的可再生性资源,研究其高效清洁的脱木素技术对促进其转化利用和高值化加工具有重要意义。针对这类原料细胞壁中含有较多的阿魏酸酯键的特点,通过选育高产阿魏酸酯酶的优良菌株和优化培养条件生产出高活力的酯酶酶液,在了解其酶学性质和催化特异性的基础上,研究酯酶在细胞壁和纸浆木素脱除中的作用和机制;以及与其它木质纤维素降解酶类的协同作用和机制;在此基础上,构建一个可以有效促进木素降解和脱除的"多酶体系",达到利用酶法有效脱除原料和纸浆中木素的目的。研究成果对建立高效清洁的生物脱木素工艺,完善木素生物降解和脱除机制,促进非木材生物制浆的发展,提高麦草、秸秆等生物质资源中纤维素的生物转化效率(如转化为酒精),促进非木材纤维资源的有效利用等均具有重要意义。
英文摘要
木质素是木质纤维素原料生物降解和转化的主要障碍。麦草、秸秆等非木材纤维原料作为丰富的可再生性资源,研究其高效清洁的脱木素技术对促进其转化利用和高值化加工具有重要意义。针对这类原料细胞壁中含有较多的阿魏酸酯键的特点,本项目在可降解该酯键的阿魏酸酯酶的生产、在原料和麦草机械浆中木质素的脱除和纤维素降解中的作用及机制、与其它木质纤维素降解酶类的协同作用等方面开展了研究。通过研究,已经选育得到了高产阿魏酸酯酶的优良菌株并鉴定为Aspergillus flavus 4-3-a,采用多种方法优化了该菌株液体发酵产酶培养基的组成和发酵工艺条件,生产出了高活力的阿魏酸酯酶酶液,进而对该酯酶的酶学性质进行了研究。采用离子注入诱变技术选育出了高产纤维素酶的斜卧青霉的诱变菌株,生产的纤维素酶的滤纸酶活力和β-葡萄糖苷酶活力增加,且二者的比值更加合理,在斜卧青霉的胞外酶液中分离到一种新型的纤维二糖水解酶CBHⅡ蛋白,该蛋白能水解pNPC,展现了CBH种类的多样性。利用预处理后的秸秆原料和麦草机械浆,研究发现阿魏酸酯酶处理能导致木质素的脱除。阿魏酸酯酶与纤维素酶和木聚糖酶的共同作用,能促进木质纤维素原料的水解,增加水解液中阿拉伯糖、葡萄糖等的含量,显示了相互之间的协同作用,进一步对相关的水解机制进行了探讨。这些研究成果,对建立高效清洁的生物脱木素工艺,完善木素生物降解和脱除机制,促进非木材生物制浆的发展,提高麦草、秸秆等生物质资源中纤维素的生物转化效率(如转化为酒精),促进非木材纤维资源的有效利用等均具有重要意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.biortech.2010.04.104
发表时间:2010-11-01
期刊:BIORESOURCE TECHNOLOGY
影响因子:11.4
作者:Yao, Lan;Yue, Jun;Qu, Yinbo
通讯作者:Qu, Yinbo
DOI:--
发表时间:--
期刊:Bioresource Technology
影响因子:--
作者:Fang, Xu;Shen, Yu;Zhao, Jian;Bao, Xiaoming;Qu, Yinbo;
通讯作者:
DOI:--
发表时间:--
期刊:化工学报
影响因子:--
作者:岳军;姚兰;赵建;李雪芝;曲音波
通讯作者:曲音波
Purification and characterization of a novel cellobiohydrolase (PdCel6A) from Penicillium decumbens JU-A10 for bioethanol production
用于生物乙醇生产的斜卧青霉 JU-A10 的新型纤维二糖水解酶 (PdCel6A) 的纯化和表征
DOI:10.1016/j.biortech.2011.06.033
发表时间:2011-09-01
期刊:BIORESOURCE TECHNOLOGY
影响因子:11.4
作者:Gao, Le;Wang, Fenghui;Qu, Yinbo
通讯作者:Qu, Yinbo
纤维素酶在木质素上的吸附规律和机制及弱木质素吸附性酶的构建
  • 批准号:
    31870562
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    赵建
  • 依托单位:
木质纤维素材料预处理过程中木质素结构和性质的变化及其对纤维素酶吸附的影响及机制
  • 批准号:
    21276143
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    78.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    赵建
  • 依托单位:
Fusarium concolor X4处理抑制高得率纸浆返黄的机制研究
  • 批准号:
    31170107
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    56.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    赵建
  • 依托单位:
生物法抑制高得率浆返黄及机理研究
  • 批准号:
    30570044
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    赵建
  • 依托单位:
多酶体系降解脱除麦草木素及机理研究
  • 批准号:
    30400338
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    赵建
  • 依托单位:
国内基金
海外基金