1. 研究目的与意义
随着化石能源的日益枯竭，二氧化碳排放量不断增加等问题的日益突出，寻找新的可代替能源已成为全球共同的问题。木质纤维素资源是地球上最丰富和廉价的可再生资源，利用它来生产生物乙醇来代替运输燃料具有重要的意义。农林废弃物等木质纤维材料将是我国生产燃料乙醇的主要原料。利用木质纤维原料生产燃料乙醇，首先要将原料中的纤维素降解为葡萄糖，然后发酵葡萄糖糖获得乙醇。由于木质纤维原料的结构特点，决定了将其转化为乙醇转化需经过预处理、酶解和发酵三个主要过程。目前，用木质纤维原料生产燃料乙醇的成本很高，其中木质纤维的酶水解在整个过程成本中占60%左右。因此控制木质纤维酶水解成本，提高酶水解糖转化率，在木质纤维原料生产燃料乙醇工业化发展过程中起着非常重要的作用。
纤维素酶主要包括三种组分，内切型葡聚糖酶（简称eg）、外切型葡聚糖酶（简称cbh，又称纤维二糖水解酶）和β-葡萄糖苷酶（简称bg，又称纤维素二糖酶），每一组分又有若干亚组分组成。纤维素水解生成葡萄糖的过程必须依靠这三种组分的协同作用才能完成,单独的eg或cbh都不能有效降解天然纤维素。纤维素酶的吸附是酶水解过程的关键步骤，研究纤维素酶体系中每一组分的吸附特征对了解酶水解机理有重要意义。大多数纤维素酶都有至少两个基本的区域，一个球状的具有催化功能的催化活性区(catalyticdomain,cd)和一个具有结合纤维素功能的结合区(cellulosebindingdomain,cbd)，二者由一个柔韧连接桥连接,整个酶分子呈蝌蚪形[。一般在水解之前，纤维素酶首先通过cbd吸附于固体底物上。研究人员做了大量分别关于全组分纤维素酶、eg、cbh以及egⅠ、cbhⅡ等单一组分对底物吸附性质的研究，研究结果表明，纤维素酶的吸附是一个迅速的过程，包括可逆和不可逆两种。底物中木质素的存在会造成对纤维素酶的无效吸附，影响纤维素酶的利用率，从而影响了酶水解效率。
β-葡萄糖苷酶的作用底物为纤维二糖和纤维三糖等可溶性低聚糖，它不同于其他组分的纤维素酶，没有吸附区，直接水解溶液里的低聚糖。但β-葡萄糖苷酶仍会与底物相互作用，有部分β-葡萄糖苷酶会吸附到固体底物上，减小了溶液中的β-葡萄糖苷酶的浓度，影响酶水解效率。
2. 国内外研究现状分析
我国是一个能源短缺的国家。能源的安全性对我国的经济发展至关重要。木质纤维素资源是地球上最丰富和最廉价的可再生资源，利用它生产生物燃料代替传统的化石燃料具有重要的意义。一是可以减少碳排放，从而降低温室效应，二是可以减少我国对外国的能源依赖，确保我过的能源安全。世界各国对利用植物纤维素发酵产生燃料乙醇进行了大量的研究，并取得了突破性进展。在美国等发达国家，生物燃料已经开始工业化生产。由于生物质本身结构的特异性及复杂性，仍存在着成本较高等难题。特别是预处理后酶水解部分，纤维素转换成可发酵的葡萄糖效率较低，酶用量较高。所以控制木质纤维素酶水解的成本，提高酶水解糖转化率，在木质纤维原料生产燃料乙向工业化发展过程中，骑着非常重要的作用。影响不知县卫生酶水解效率的因素很多，其中不知苏对酶水解过程的影响极为重要，引起世界各国研究者的兴趣。目前有不少研究报道，不知苏的存在会对酶水解效率造成很大的影响，但其机理还没有得到明确的阐述。其中，研究木质素对纤维素酶的吸附特性及其活性的影响是了解木质素对酶水解影响的机理的重要途径。了解木质素与纤维素酶各组分的作用关系，将会对亚努就酶水解机理、提高每水解转化率、降低生物乙醇生产成本和实验工业化生产有重要意义。
3. 研究的基本内容与计划
（1）预处理：通过不同的预处理方法（绿液预处理、酸性亚硫酸亚预处理），获得含有不同结构木质素的底物,用于后续研究不同底物对β-葡萄糖苷酶吸附特性及其活性的影响；
（2）亚氯酸钠脱木质素：通过亚氯酸钠脱木质素的方法，对经预处理的浆料进行不同程度的木质素处理，获得含有不同木质素含量的底物，用于后续研究：底物中木质素的含量对β-葡萄糖苷酶吸附特性及其活性的影响；
（3）分离木质素：分别从经过不同预处理的浆料中分离不同结构的木质素cel，用于后续研究不同结构木质素对β-葡萄糖苷酶吸附特性及活性的影响，以探究其影响机理；
4. 研究创新点
（1）本课题研究木质素对β-葡萄糖苷酶吸附特性的影响，是一个关于纤维素酶吸附特性的新研究方向：（2）利用不同预处理方法获得不同结构的木质素是本课题的研究特色
