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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
石油资源的逐步枯竭造成液体燃料持续供应的题目直接威胁到人类社会的可持续发展。近年来生物燃料乙醇已经成为生物能源领域中发展最快的品种。纤维素乙醇可以避免其他生物燃料乙醇“与人争粮，与粮争地”的题目，已经成为可再生能源的研究热点。玉米秸秆是我国主要的农业废弃物之一，在木质纤维素乙醇领域具有广阔的应用前景。而玉米秸秆预处理和酶法糖化成本过高是目前工艺中的重点和难点。本研究利用成本较低且较为环保的中性汽爆玉米秸秆为底物，利用实验室保有的菌株发酵生产纤维素酶制剂，协同复配筛选出木霉L8与黑曲霉，中性纤维素酶与黑曲霉两组具有协同潜力的混合酶。木霉L8和黑曲霉在酸性条件（pH4.8）下最优的体积配比为6:4，在此基础上，利用逐步优化的方法评估了木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、β-葡聚糖酶、漆酶、锰过氧化物酶等酶制剂，聚乙二醇4000、吐温、牛血清白蛋白等非酶因子对糖化效率的影响，优化了水解过程中用酶量和底物浓度条件。得到了一组高效协同降解汽爆玉米秸秆的复合酶体系，并获得了适宜的糖化工艺。同时对中性复合纤维素酶水解工艺进行初步探索。通过单因素添加β-葡萄糖苷酶，木聚糖酶，漆酶和表面活性剂和中性纤维素酶复配后在自然pH条件水解，得到了一株中性复合酶制剂和适宜糖化工艺。并通过分批加酶水解策略提高了复合酶的酶解效率。获得了一组酸性复合纤维素酶和一组中性复合纤维素酶及其适宜糖化工艺。酸性复合纤维素酶配方为：以每克中性汽爆预处理的玉米秸秆为底物，加入10FPU木霉/曲霉混合酶液，并添加1000IU的木聚糖酶和0.05g PEG-4000；于50℃/150rpm条件下水解144h，糖化液中纤维二糖、葡萄糖和木糖的浓度分别达到8.4g/L、25.1 g/L、15.5 g/L；总转化率、纤维素、半纤维素的转化率分别可以达到71.1%、 81.5%和55.3%。糖化产物中六碳糖和五碳糖总浓度达到49 g/L。经检测，混合酶中滤纸酶活，外切酶活和内切酶活的协同倍数分别达到1.9、1.4和1.3，并且在50℃条件下水解96h后可以留存58%的酶活力，显示了良好的稳定性。中性复合纤维素酶在自然pH条件下酶解，配方为每克中性汽爆秸秆底物中加入10FPU中性纤维素酶，75IUβ-葡萄糖苷酶，3000IU木聚糖酶和0.5%（v/v）Triton-100，以10%底物浓度水解120h后综合水解率为48.4%。复合酶以15+5FPU/（g底物）分批加酶水解120h后综合水解率，纤维素水解率和半纤维素水解率为56.0%，64.9%和42.5%。酸性复合纤维素酶及其工艺其他水解实验相比，在底物的预处理成本和用酶成本上都有所突破，以低用酶量(10FPU)对处理成本更低的中性汽爆玉米秸秆进行水解，其还原糖产量达到49 g/L。所用工艺更贴近纤维素乙醇的工业化生产要求的条件，对降低纤维素乙醇制造成本提供了参考。中性复合纤维素酶及其工艺探索了自然pH条件下水解工艺，并利用分批加酶策略提高了水解工艺。该工艺更适合后续酵母发酵条件，但是水解转化率有待提高。 |
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发表于 2022-5-9 20:28:42
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