1. 研究目的与意义
木聚糖是半纤维素中主要的结构形式,由β-d-木吡喃糖以1→4键连接。木聚糖是植物细胞中半纤维素的主要成分,占植物细胞干重的35%。木聚糖水解酶系是一类降解木聚糖的酶系,包括β-1,4-内切木聚糖酶、木糖苷酶、阿拉伯糖苷酶、葡糖苷酸酶、乙酰基木聚糖酶和酚酸酯酶,可降解自然界中大量存在的木聚糖类半纤维素。用木聚糖生产的低聚木糖在功能食品、医药及饲料领域有广泛应用。目前木糖及低聚木糖主要依靠游离酶水解来生产,但生产成本偏高。
玉米芯成分是纤维素(32%~36%)、半纤维素(35%~40%)、木质素(13.1%)以及少量灰分、果胶和含氮化合物等[24,25]。半纤维素一般由较短高度分枝的杂多糖链组成,聚合度较低,比较容易降解成单糖.
目前木糖及低聚木糖主要依靠游离酶水解来生产,但其反应系数还需进一步优化。而且半纤维素和纤维素之间以及半纤维素和木质素之间的物理、化学连接降低了酶的可及性,也一定程度上限制了酶水解的效率,本研究通过考察并分析木聚糖酶水解玉米芯时反应温度、时间、酶用量、ph等参数对玉米芯木聚糖水解的影响,优化出最佳反应条件,提高木聚糖水解效率。
2. 研究内容和预期目标
技术要求:学会木聚糖酶水解反应操作、产物分析、酶的固定化等
设计条件:木质纤维素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相关衍生物目前已得到世界各国的高度重视。其中木聚糖是木质纤维素的重要组成部分,利用木聚糖生产的木糖和低聚木糖在食品、医药及保健品领域有广泛应用。目前木糖及低聚木糖主要依靠木聚糖酶水解来生产。本研究通过考察并分析木聚糖酶水解玉米芯时反应温度、时间、酶用量、ph等参数对玉米芯木聚糖水解的影响,优化出最佳反应条件,提高木聚糖水解效率。工作要求:考察并分析反应温度、时间、酶用量、ph等参数对木聚糖酶水解玉米芯木聚糖的影响,筛选出最佳反应条件。
一、 查阅文献,写出开题报告(第1-2周)
3. 研究的方法与步骤
1.实验材料
底物:半纤维素水解液 酶:木聚糖酶c 木聚糖酶d
反应器:摇床
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 combinationsof cellulase and endo-xylanase. fuel, 154, 352–360.
2. yan, l., zhang, l., yang, b.2014. enhancement of total sugar and lignin yields through dissolution ofpoplar wood by hot water and dilute acid flowthrough pretreatment.biotechnology for biofuels, 7(1), 76.
3.mosier, n., hendrickson, r., ho, n., sedlak, m., ladisch, m.r. 2005.optimization of ph controlled liquid hot water pretreatment of corn stover. bioresour technol, 96(18), 1986- 93.
5. 计划与进度安排
1、2022年12月25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;
