生物质质外体蛋白与纤维素酶的协同作用关系研究及其提取工艺初探

摘要

本论文主要研究了玉米秸秆在储存过程中质外体蛋白含量的变化情况，及其与Penicilllumexpansum纤维素酶的协同作用关系，从一个全新的视角来探讨植物细胞壁成分对纤维素酶解的影响因素。并初步研究了质外体蛋白的提取工艺。 研究表明，随着储存时间的延长，可抽提的玉米秸秆质外体蛋白的数量日趋减少，6个月时蛋白含量只有新鲜时的34.71％，之后蛋白降解或失活速度有所减缓，蛋白含量趋于稳定。储存玉米秸秆质外体蛋白没有内源性纤维素酶活力，而新鲜玉米秸秆有内源性EG活性，但它的稳定性较差，储存半年后基本降解或失活。 质外体蛋白与P.expansum纤维素酶之间有明显的协同作用关系，这种协同作用关系，随着储存时间的延长而减弱。当反应体系中质外体蛋白浓度约为1mg/ml时，储存秸秆质外体蛋白对PFA活力、棉花酶活力、β-葡萄糖苷酶活力有最大增效作用，增效率分别达到95.32％、102.06％和96.6％，而对CMCase却表现出抑制作用，最大抑制率为49.52％。从质外体蛋白与P.expansum纤维素酶各组分相互关系上看，这种协同作用关系，主要表现为质外体蛋白-EG-BG的协同作用，而对在纤维素酶解过程中其起核心作用的CBH酶活力没有影响。消除内源性EG的影响后，新鲜玉米秸质外体蛋白对PFA活力、棉花酶活力、β-葡萄糖苷酶活力的促进率，以及CMCase的抑制率均高于储存秸秆的质外体蛋白。 质外体蛋白对真菌纤维素酶活力有明显的增效作用，表明它具有作为新型纤维素酶解助剂的潜力，因此我们以新鲜的玉米秸秆为原料初步研究了外体蛋白的提取工艺。通过细胞壁预处理条件、浸提方法、浸提条件(温度、料液比、时间、浓度)的优化，得到的秸秆质外体蛋白的提取工艺条件是：新鲜秸秆经高速匀浆处理后，加入质量比(w/v)为1∶10的高纯水清洗，并以孔径为0.47μm的微孔滤膜过滤去洗涤液、细胞内的亚细胞结构、以及多糖、多聚酚类物质，分离出细胞壁构。然后在30℃下，以浓度为0.1mol/L的NaOH裂解缓冲液，浸提20小时，浸提料液比为1∶10(w/v)。最终质外体蛋白的提取率约为原料干重的1.27％。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词说明

北京化工大学位论文原创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章文献综述

第二章玉米秸秆成分分析和质外体蛋白提取方法建立

第三章秸秆质外体蛋白对纤维素酶活力影响的研究

第四章生物质质外体提取工艺研究

第五章结论及建议

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文