1. 研究目的与意义
前期,课题组从滩涂盐碱土中分离获得部分耐盐真菌,分类学上属于fusarium 和clonostachys,这些真菌所产纤维素酶具有良好的耐盐能力。
本课题旨在进一步明确这些耐盐真菌产纤维素酶对离子液的耐受性,评价其与离子液协同降解纤维素的效果。
本课题的完成对于开发利用新型纤维素酶资源具有十分重要的意义。
2. 国内外研究现状分析
离子液体的研究是国际上新近发展起来的热门课题。近年来,随着研究日益深入,离子液体已经被开发和应用到诸多领域。例如:有机反应的介质、催化、生物化学、萃取和电化学等。在天然木质纤维原料中,纤维素、半纤维素和木质素本身均是具有复杂空间结构的高分子化合物,它们聚合为一个整体,形成复杂的超分子化合物。其中,木质素大部分存在于胞间层中,和半纤维素形成牢固结合层,对纤维素形成覆盖保护作用。因此,要想获得纤维素并充分利用,就必须将三种组分分离开来,实现纤维素的有效提取。
相对于煤和石油等不可再生能源,生物质能源具有储量大、可再生、绿色环保等优点,有着广阔的开发和应用前景,我们必须要充分利用和开发丰富的木质纤维素资源。但是,如何有效地分离木质纤维素目前也是研究的热点及难点,室温离子液体独特的性能以及对木质纤维素良好的溶解和分离能力决定了其在这一领域必将发挥越来越重要的作用。离子液体对天然木质纤维原料中的纤维素提取,可以有效地分离出纤维素,目前国内外在利用室温离子液体分离木质纤维素方面已经开始了初步的研究和探索,并取得了一些阶段性的研究成果。
目前对离子液体的研究工作主要还是集中在离子液体的合成选择、用离子液体溶解纤维素的溶解条件和工艺、以及离子液体中纤维素酶降解纤维素过程的研究方面。而用纤维素酶降解纤维素的理论研究目前尚处于初步探索阶段。离子液体的高效合成、纯化及回收技术、对离子液体中生物催化反应的机理、离子液体的结构与性质之间的关系、离子液体与酶的关系以及酶在离子液体中的反应特性等还需要进行深入研究,从而开发出更多离子液体应用于酶催化反应酶降解纤维素的机理,充分有效利用地球上储量最为丰富的天然高分子资源来弥补资源不足问题势在必行。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
(1)耐盐真菌产纤维素酶的发酵条件研究,重点研究固态发酵条件;
(2)离子液对耐盐真菌所产纤维素酶的影响,包括酶活比较及其稳定性分析;
4. 研究创新点
(1) 以自主分离获得的新资源开展耐受离子液纤维素酶的研究,可能获得新型酶制剂;
(2) 研究耐盐真菌纤维素酶系对离子液的耐受性,寻找耐盐真菌与离子液耐受纤维素酶新资源的关系,是离子液-纤维素酶-生物能源研究的新思路。
