草酸青霉在牛粪发酵产乙醇中的应用及菌株改造

发布时间：2021-05-18 08:53

　　目前,石化能源的过度利用给自然环境带来了严重的破坏,比如酸雨、雾霾等气候灾害越来越严重。同时,石化能源作为一类不可再生的资源,随着大规模的开采和应用,其存量也日益减少。因此,寻找和利用一种环境友好的可再生能源作为石化原料的替代型能源变的尤其重要。生物质是已知规模最为丰富的可再生资源,其来源特别广泛,包括农作物秸秆、林业废弃物、农业废弃物等。在生物质的复杂结构组成中,木质纤维素是其最主要的成分,可占到生物质干重的60%以上。当前,以木质纤维素为原料的生物炼制技术取得了较为快速的发展,并延伸生产出了较多种类的大宗化学品,如燃料乙醇、丁醇等。在这些可大规模获取的生物质资源中,牛粪是养殖产业中最主要的废弃物,也是生物炼制产业中一种纤维素含量比较丰富的重要原料。目前,牛粪主要的应用还主要集中于沼气的厌氧发酵生产,以及有机肥的简单利用。牛粪的这些简单应用过程并没有充分体现其应有的应用价值。本论文结合当前对生物能源的重大需求,着重研究了牛粪在纤维素酶的诱导和木质纤维素乙醇生产上的应用潜力。由于在木质纤维素乙醇生产的过程中,纤维素酶解是将木质纤维素原料降解为可发酵糖最为关键的一步。因此,纤维素酶的高效... 

【文章来源】：齐鲁工业大学山东省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 木质纤维素乙醇概述
        1.1.1 木质纤维素乙醇简介
        1.1.2 燃料乙醇原料
        1.1.3 牛粪的研究进展
    1.2 木质纤维素酶解
        1.2.1 木质纤维素降解真菌
        1.2.2 木质纤维素降解酶系
        1.2.3 真菌纤维素酶转录调控因子
        1.2.4 终止子研究进展
    1.3 木质纤维素乙醇的生产
        1.3.1 生物质预处理
        1.3.2 半同步糖化发酵
    1.4 本文研究目的和意义
第2章 牛粪对草酸青霉纤维素酶表达的诱导及在乙醇发酵中的应用
    2.1 实验材料
        2.1.1 菌株,样品收集
        2.1.2 培养基
        2.1.3 试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 酸碱预处理生物质
        2.2.2 生物质成分分析方法
        2.2.3 牛粪诱导草酸青霉114-2、RE-8、RE-10、RBB1-10表达木质纤维素酶
        2.2.4 商业纤维素酶SN-1溶液、草酸青霉RBB1-10纤维素酶酶活测定
        2.2.5 SaccharomycescerevisiaeLF1生物量标准曲线的测定及菌株活化方法
        2.2.6 同步糖化发酵方法
        2.2.7 分批糖化同步发酵方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 酸碱预处理前后生物质的组分分析
        2.3.2 牛粪诱导草酸青霉114-2、RE-8、RE-10、RBB1-10菌株纤维素酶的表达
        2.3.3 商业酶SN-1溶液、草酸青霉RBB1-10酶酶活测定结果
        2.3.4 酿酒酵母LF1生物量标准曲线
        2.3.5 单批水解同步糖化发酵
        2.3.6 分批水解糖化发酵
    2.4 本章小结
第3章 不同终止子对草酸青霉纤维素酶转录调控因子ClrB、XlnR功能的影响
    3.1 实验材料
        3.1.1 菌株及引物
        3.1.2 试剂
        3.1.3 培养基
    3.2 实验方法
        3.2.1 终止子筛选方法
        3.2.2 终止子区、潮霉素基因（hph）、启动子置换表达盒片段的克隆及构建
        3.2.3 草酸青霉原生质体制备及转化
        3.2.4 草酸青霉分纯及验证方法
        3.2.5 草酸青霉发酵及纤维素酶酶活测定方法
    3.3 实验结果
        3.3.1 终止子筛选结果
        3.3.2 终止子、潮霉素、同源臂基因的获得及表达盒构建结果
        3.3.3 转化子验证结果
        3.3.4 重组114-2菌株纤维素酶活测定结果
        3.3.5 重组G-75菌株纤维素酶活测定结果
    3.4 本章小结
第4章 结论与展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果
    一、发表学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]国外生物乙醇燃料生产现状和发展趋势分析[J]. 翁凌云.  世界农业. 2010(05)



本文编号：3193510