液态发酵原位酶解糖化水稻秸秆工艺优化

为探究以原位酶解方式整合产酶菌株的发酵条件和酶解条件差异的可行性,以木质纤维结构典型的水稻秸秆为对象,里氏木霉为产酶微生物,通过研究液态发酵原位酶解糖化水稻秸秆,对发酵过程和酶解过程协同控制条件进行优化。结果显示,最优产酶发酵条件为水稻秸秆添加量30 g/L,发酵温度30℃,初始pH 6.5,发酵时间48 h;最优酶解条件为酶解pH 4.8,酶解温度50℃,酶解时间24 h,最终的秸秆比产糖量为0.350 g/g。通过在酶解阶段时补加少量的粗酶液(体积分数5%),可以提升最终的比产糖量,由0.332 g/g提升至0.400 g/g,约提升了20%。原位酶解糖化秸秆纤维素是实现水稻秸秆高效降解利用的可行方式。该研究可为纤维素酶解工艺提供技术参考,为秸秆纤维素资源化利用提供一定理论依据。

表面活性剂协同离子液体促进纤维素原位酶解

研究表面活性剂对在离子液体(IL)1乙基3甲基咪唑磷酸二乙酯盐([Emim]DEP)中纤维素酶的稳定性影响,并通过动态光散射(DLS)、荧光光谱、圆二色谱(CD)以及酶动力学考察在IL体系中,表面活性剂与纤维素酶相互作用的机制。DLS结果显示,阴、阳离子表面活性剂分别使纤维素酶的zeta电位处于较低的负电荷区域(-19.2 mV)以及正电荷区域(10 mV)。荧光光谱和CD分析结果表明,阴、阳离子表面活性剂对纤维素酶的二级、三级结构影响较大。动力学结果表明表面活性剂对纤维素酶活性的增强,主要表现为米氏常数K m值变小。使用1 g/L Tween 80协同50 g/L[Emim]DEP原位酶解甘蔗渣纤维素,转化率提高了9.2%,一定程度上提高了原料的利用率,可为纤维素酶解工艺提供技术参考,为生物质资源的综合利用提供理论依据。