纤维素热解产物的微生物转化研究
发布时间：2021-10-16 08:48
生物质是地球上最丰富的可再生资源,转化和利用纤维类生物质是缓解或解决目前世界面临的资源、能源、环境等重大问题的途径之一。热解是生物质的快速转化方法之一,热解后液体组分为热解液,内醚糖（LG）是热解液的主要组分之一（最高达40%）。目前,内醚糖和热解液的有效利用是人们关注的热点。本工作以内醚糖为碳源筛选了 3株能利用内醚糖的微生物（ZS2、FX和GT）。其中ZS2、FX菌在培养4d后对2%内醚糖的利用率都达100%,GT菌在培养7d后对2%内醚糖的利用率也达100%.结合菌落形态与ITS序列分析等方法鉴定,三种微生物分别为嗜松青霉、桔青霉和冠突散囊菌。热解液因含有醛酮类等物质而对很多微生物有抑制作用,因此有必要对其进行预处理。用5%活性炭+Ca（OH）2对热解液进行处理后,三种微生物均可在其中生长并利用其中的内醚糖,转化效率分别为桔青霉（4d,100%）,嗜松青霉（5d,90%）,冠突散囊菌（7d,91%.）。对预处理前后的热解液进行GC-MS分析,结果表明处理前热解液中的醛酮类物质（以糠醛量最高,18.5%）在处理后均大大降低,其中六甲基环三氧硅烷、1,2-环戊二酮、5-甲基糠醛、3-...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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对内醚糖的利用是与ＬＧ激酶（Ｌｅｖｏｇｌｕｃ?ｏｓａｎｋｉｎａｓｅ）的合成有关【８６】。ＬＧ激酶能催??化内醚糖为６－磷酸葡萄糖而进入糖酵解途径或ＨＭＰ途径被微生物所利用。其可??能的反应如图１．４所示。??ＣＨＺ?Ｏ?Ｃ：Ｈ２－〇－?ｐｏ，ｈ，??Ｊ——〇?、．?Ｊ－—－〇??／?＼?Ｉ－Ｃｊ?ｋｉｎａｓｅ?／?＼?，??＜〇Ｈ?ｙ??＾?＜ＯＨ?）｛ｈ．ＯＨ??ｈ〇＼ｌ＿＿ｆ／?ｈｑ＼ｌ＿—／??ＯＨ?ｆＡＴＰ?ＡＤＰ?ＯＨ??，?（ｈ２ｏ??脱水咍醚糖?６－磷酸脔萄糖??图１．４内醚糖磷酸化反应的可能途径??Ｆｉｇ．?１．４?Ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｉｙｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ??原核微生物利用内醚糖的机理与真核微生物不同，Ｎａｋａｈａｒａ等利用内醚糖??同化细菌＾／加〇心你〃／＞．１－５５２研宄了内醚糖在细菌中的代谢机制。最终推测内??醚糖通过三步酶促反应，将脱水内醚糖转化成葡萄糖，然后进入糖酵解途径??［８７－８８］。??ＯＨ?（?＼?〇?Ｃ＞Ｈ??内艇赌?Ｉ?＼??｜ｎａｄＨ?丨ｎａｄｈ，＾１＾?ｈ２ｏ??＼—?ｊ?＾??ＣＨ２〇Ｈ?＼?／?ＣＨ２ＯＨ??Ａ－〇＞〇ｈ??ｈｏ＾－—ｒ?ＨＣ＾＞￣￣ｒ??ＯＨ?Ｗ?ＯＨ??Ｏ■葡萄株?３酮基葡菊搪??图１．５内醚糖转化为葡萄糖可能途径??Ｆｉｇ．?１．５?Ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｇｌｕｃｏｓｅ??１．４研究目的及意义??能源和环境问题不仅是未来人类生存发展所面临的挑战
对内醚糖的利用是与ＬＧ激酶（Ｌｅｖｏｇｌｕｃ?ｏｓａｎｋｉｎａｓｅ）的合成有关【８６】。ＬＧ激酶能催??化内醚糖为６－磷酸葡萄糖而进入糖酵解途径或ＨＭＰ途径被微生物所利用。其可??能的反应如图１．４所示。??ＣＨＺ?Ｏ?Ｃ：Ｈ２－〇－?ｐｏ，ｈ，??Ｊ——〇?、．?Ｊ－—－〇??／?＼?Ｉ－Ｃｊ?ｋｉｎａｓｅ?／?＼?，??＜〇Ｈ?ｙ??＾?＜ＯＨ?）｛ｈ．ＯＨ??ｈ〇＼ｌ＿＿ｆ／?ｈｑ＼ｌ＿—／??ＯＨ?ｆＡＴＰ?ＡＤＰ?ＯＨ??，?（ｈ２ｏ??脱水咍醚糖?６－磷酸脔萄糖??图１．４内醚糖磷酸化反应的可能途径??Ｆｉｇ．?１．４?Ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｉｙｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ??原核微生物利用内醚糖的机理与真核微生物不同，Ｎａｋａｈａｒａ等利用内醚糖??同化细菌＾／加〇心你〃／＞．１－５５２研宄了内醚糖在细菌中的代谢机制。最终推测内??醚糖通过三步酶促反应，将脱水内醚糖转化成葡萄糖，然后进入糖酵解途径??［８７－８８］。??ＯＨ?（?＼?〇?Ｃ＞Ｈ??内艇赌?Ｉ?＼??｜ｎａｄＨ?丨ｎａｄｈ，＾１＾?ｈ２ｏ??＼—?ｊ?＾??ＣＨ２〇Ｈ?＼?／?ＣＨ２ＯＨ??Ａ－〇＞〇ｈ??ｈｏ＾－—ｒ?ＨＣ＾＞￣￣ｒ??ＯＨ?Ｗ?ＯＨ??Ｏ■葡萄株?３酮基葡菊搪??图１．５内醚糖转化为葡萄糖可能途径??Ｆｉｇ．?１．５?Ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｇｌｕｃｏｓｅ??１．４研究目的及意义??能源和环境问题不仅是未来人类生存发展所面临的挑战
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维素热解及其产物转化乙醇的研究进展[J]. 常冬冬,余志晟,张洪勋. 中国农学通报. 2012(26)
[2]木糖高效生物转化的新出路[J]. 徐勇,王荥,朱均均,勇强,余世袁. 中国生物工程杂志. 2012(05)
[3]利用固体超强酸催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮[J]. 陆强,朱锡锋. 燃料化学学报. 2011(06)
[4]纤维素热解产物内醚糖的微生物同化与乙醇发酵测试[J]. 余志晟,宁洎英,张玲,张洪勋. 中国农学通报. 2011(06)
[5]树干毕赤酵母菌对内醚糖的利用[J]. 代江红,余志晟,王晓燕,张洪勋. 食品与发酵工业. 2010(12)
[6]纤维素酶的应用研究进展[J]. 王亮,尚会建,杨立彦,郑学明. 河北工业科技. 2010(06)
[7]纤维素热解反应研究进展[J]. 唐丽荣,黄彪,廖益强,曾巧玲. 广州化工. 2009(09)
[8]三种生物质的热解动力学研究[J]. 王君,陈明强,张明旭,闵凡飞,陈明功. 哈尔滨工业大学学报. 2009(07)
[9]短梗霉黑色素的分离纯化及结构的初步分析[J]. 徐磊,钱振明,孙继波,王长海. 氨基酸和生物资源. 2009(02)
[10]GC-MS法分析油菜秆在不同温度下热解产物成分[J]. 欧佳,薛勇,武海英,黄强. 环境卫生工程. 2008(05)
硕士论文
[1]生物质及其热解液体产物分析研究[D]. 马梅英.郑州大学 2010
[2]一株高产黑色素菌的筛选培养及黑色素的初步研究[D]. 顾敏舟.四川师范大学 2006
本文编号：3439508
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３内醚糖结构图及椅式构象??Ｆｉｇ．?１．３?Ｄｉａｇｒａｍ?ａｎｄ?ｃｈａｉｒ?ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ??
对内醚糖的利用是与ＬＧ激酶（Ｌｅｖｏｇｌｕｃ?ｏｓａｎｋｉｎａｓｅ）的合成有关【８６】。ＬＧ激酶能催??化内醚糖为６－磷酸葡萄糖而进入糖酵解途径或ＨＭＰ途径被微生物所利用。其可??能的反应如图１．４所示。??ＣＨＺ?Ｏ?Ｃ：Ｈ２－〇－?ｐｏ，ｈ，??Ｊ——〇?、．?Ｊ－—－〇??／?＼?Ｉ－Ｃｊ?ｋｉｎａｓｅ?／?＼?，??＜〇Ｈ?ｙ??＾?＜ＯＨ?）｛ｈ．ＯＨ??ｈ〇＼ｌ＿＿ｆ／?ｈｑ＼ｌ＿—／??ＯＨ?ｆＡＴＰ?ＡＤＰ?ＯＨ??，?（ｈ２ｏ??脱水咍醚糖?６－磷酸脔萄糖??图１．４内醚糖磷酸化反应的可能途径??Ｆｉｇ．?１．４?Ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｉｙｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ??原核微生物利用内醚糖的机理与真核微生物不同，Ｎａｋａｈａｒａ等利用内醚糖??同化细菌＾／加〇心你〃／＞．１－５５２研宄了内醚糖在细菌中的代谢机制。最终推测内??醚糖通过三步酶促反应，将脱水内醚糖转化成葡萄糖，然后进入糖酵解途径??［８７－８８］。??ＯＨ?（?＼?〇?Ｃ＞Ｈ??内艇赌?Ｉ?＼??｜ｎａｄＨ?丨ｎａｄｈ，＾１＾?ｈ２ｏ??＼—?ｊ?＾??ＣＨ２〇Ｈ?＼?／?ＣＨ２ＯＨ??Ａ－〇＞〇ｈ??ｈｏ＾－—ｒ?ＨＣ＾＞￣￣ｒ??ＯＨ?Ｗ?ＯＨ??Ｏ■葡萄株?３酮基葡菊搪??图１．５内醚糖转化为葡萄糖可能途径??Ｆｉｇ．?１．５?Ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｇｌｕｃｏｓｅ??１．４研究目的及意义??能源和环境问题不仅是未来人类生存发展所面临的挑战
对内醚糖的利用是与ＬＧ激酶（Ｌｅｖｏｇｌｕｃ?ｏｓａｎｋｉｎａｓｅ）的合成有关【８６】。ＬＧ激酶能催??化内醚糖为６－磷酸葡萄糖而进入糖酵解途径或ＨＭＰ途径被微生物所利用。其可??能的反应如图１．４所示。??ＣＨＺ?Ｏ?Ｃ：Ｈ２－〇－?ｐｏ，ｈ，??Ｊ——〇?、．?Ｊ－—－〇??／?＼?Ｉ－Ｃｊ?ｋｉｎａｓｅ?／?＼?，??＜〇Ｈ?ｙ??＾?＜ＯＨ?）｛ｈ．ＯＨ??ｈ〇＼ｌ＿＿ｆ／?ｈｑ＼ｌ＿—／??ＯＨ?ｆＡＴＰ?ＡＤＰ?ＯＨ??，?（ｈ２ｏ??脱水咍醚糖?６－磷酸脔萄糖??图１．４内醚糖磷酸化反应的可能途径??Ｆｉｇ．?１．４?Ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｉｙｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ??原核微生物利用内醚糖的机理与真核微生物不同，Ｎａｋａｈａｒａ等利用内醚糖??同化细菌＾／加〇心你〃／＞．１－５５２研宄了内醚糖在细菌中的代谢机制。最终推测内??醚糖通过三步酶促反应，将脱水内醚糖转化成葡萄糖，然后进入糖酵解途径??［８７－８８］。??ＯＨ?（?＼?〇?Ｃ＞Ｈ??内艇赌?Ｉ?＼??｜ｎａｄＨ?丨ｎａｄｈ，＾１＾?ｈ２ｏ??＼—?ｊ?＾??ＣＨ２〇Ｈ?＼?／?ＣＨ２ＯＨ??Ａ－〇＞〇ｈ??ｈｏ＾－—ｒ?ＨＣ＾＞￣￣ｒ??ＯＨ?Ｗ?ＯＨ??Ｏ■葡萄株?３酮基葡菊搪??图１．５内醚糖转化为葡萄糖可能途径??Ｆｉｇ．?１．５?Ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｇｌｕｃｏｓｅ??１．４研究目的及意义??能源和环境问题不仅是未来人类生存发展所面临的挑战
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维素热解及其产物转化乙醇的研究进展[J]. 常冬冬,余志晟,张洪勋. 中国农学通报. 2012(26)
[2]木糖高效生物转化的新出路[J]. 徐勇,王荥,朱均均,勇强,余世袁. 中国生物工程杂志. 2012(05)
[3]利用固体超强酸催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮[J]. 陆强,朱锡锋. 燃料化学学报. 2011(06)
[4]纤维素热解产物内醚糖的微生物同化与乙醇发酵测试[J]. 余志晟,宁洎英,张玲,张洪勋. 中国农学通报. 2011(06)
[5]树干毕赤酵母菌对内醚糖的利用[J]. 代江红,余志晟,王晓燕,张洪勋. 食品与发酵工业. 2010(12)
[6]纤维素酶的应用研究进展[J]. 王亮,尚会建,杨立彦,郑学明. 河北工业科技. 2010(06)
[7]纤维素热解反应研究进展[J]. 唐丽荣,黄彪,廖益强,曾巧玲. 广州化工. 2009(09)
[8]三种生物质的热解动力学研究[J]. 王君,陈明强,张明旭,闵凡飞,陈明功. 哈尔滨工业大学学报. 2009(07)
[9]短梗霉黑色素的分离纯化及结构的初步分析[J]. 徐磊,钱振明,孙继波,王长海. 氨基酸和生物资源. 2009(02)
[10]GC-MS法分析油菜秆在不同温度下热解产物成分[J]. 欧佳,薛勇,武海英,黄强. 环境卫生工程. 2008(05)
硕士论文
[1]生物质及其热解液体产物分析研究[D]. 马梅英.郑州大学 2010
[2]一株高产黑色素菌的筛选培养及黑色素的初步研究[D]. 顾敏舟.四川师范大学 2006
本文编号：3439508
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