重离子辐照预处理木质纤维素提高酶水解产率及其机理

生物质是地球上分布最广泛的可再生能源之一,在替代传统的化石燃料、缓解能源危机、解决环境污染等方面发挥着不可替代的作用。其中,木质纤维素作为一类蕴藏量最丰富的生物质资源,主要由纤维素、半纤维素、木质素组成,纤维素和部分半纤维素可经纤维素酶分解转化为可发酵糖,生产燃料乙醇及其他高附加值的产品。由于木质纤维素结构中存在“生物质抗降解屏障”,致使酶解转化效率低,成本高,难度大。因此,木质纤维素预处理工艺的开发已成为国内外生物质能领域的研究热点。 近日,近代物理所生物物理室科研人员利用兰州重离子加速器国家实验室提供的实验平台,在12C6+辐照预处理甜高粱秸秆木质纤维素提高酶水解产率及其机理研究方面获得新进展。 研究人员发现,12C6+辐照预处理能显著提高甜高粱秸秆的酶解产率和还原糖产量,尤其是600Gy的12C6+辐照预处理组酶解产率最高,其酶解36h时还原糖产量和水解产率分别为7.23 mg/mL和34.43%,较对照(还原糖产......阅读全文

重离子辐照预处理木质纤维素提高酶水解产率及其机理

  生物质是地球上分布最广泛的可再生能源之一,在替代传统的化石燃料、缓解能源危机、解决环境污染等方面发挥着不可替代的作用。其中,木质纤维素作为一类蕴藏量最丰富的生物质资源,主要由纤维素、半纤维素、木质素组成,纤维素和部分半纤维素可经纤维素酶分解转化为可发酵糖,生产燃料乙醇及其他高附加值的产品。由于木

影响纤维素水解的主要因素

2.1 酶复合物的组分及其比例 微生物产生的纤维素酶复合物不一定都有前述三类酶,而是因种类不同,差异较大。酶复合物的组分及其比例决定了它对纤维素的水解程度,组分较齐,比例适当的酶复合物对纤维素的水解能力较强。以研究得较多的菌种为例,丝状真菌能产生大量的纤维素酶(20g/L),三类酶都有,而且比例适当

影响纤维素水解的主要因素

1 酶复合物的组分及其比例 微生物产生的纤维素酶复合物不一定都有前述三类酶,而是因种类不同,差异较大。酶复合物的组分及其比例决定了它对纤维素的水解程度,组分较齐,比例适当的酶复合物对纤维素的水解能力较强。以研究得较多的菌种为例,丝状真菌能产生大量的纤维素酶(20g/L),三类酶都有,而且比例适当,一

影响纤维素酶水解酶活的因素

影响纤维素酶水解酶活的因素有:底物,纤维素酶活以及反应环境(包括温度,pH和其他一些参数)。为了提高酶水解的速度和处理量,现在的研究重点主要在优化水解工艺和提高纤维素酶活。纤维二糖,甚至于葡萄糖对纤维素的酶活都有抑制作用,目前采用的减少抑制的方法有:采用高浓度的酶;水解过程中补充β-葡萄糖苷酶;在水

纤维素酶水解作用机理

纤维素分子是由许多吡喃型的D-葡萄糖残基通过β-1,4葡萄糖苷键连接而成的多糖链,天然纤维素为直链式结构,链与链之间有晶状结构和排列次序较差的无定形结构;纤维素分子以结晶或非结晶方式组合成微原纤维,微原纤维集束形成微纤维,以微纤维为基本构造构成纤维素。纤维素的结晶度一般在30%~80%之间。纤维素酶

纤维素酶水解作用机理

     纤维素分子是由许多吡喃型的D-葡萄糖残基通过β-1,4葡萄糖苷键连接而成的多糖链,天然纤维素为直链式结构,链与链之间有晶状结构和排列次序较差的无定形结构;纤维素分子以结晶或非结晶方式组合成微原纤维,微原纤维集束形成微纤维,以微纤维为基本构造构成纤维素。纤维素的结晶度一般在30%~80%之间

纤维素酶在中药成分提取中的应用

中药材中植物药占90%,植物药的有效成分大多包裹在细胞壁中,对这些有效成分的提取,传统的热水、酸、碱、有机溶剂浸提法,受细胞壁主要成分纤维素的阻碍,往往提取效率较低"恰当地利用纤维素酶处理这些中药材,可改变细胞壁的通透性,提高药效成分的提取率。本文就纤维素酶的作用机理、影响酶促反应的因素及目前用于中

纤维素酶在中药成分提取中的应用

 中药材中植物药占90%,植物药的有效成分大多包裹在细胞壁中,对这些有效成分的提取,传统的热水、酸、碱、有机溶剂浸提法,受细胞壁主要成分纤维素的阻碍,往往提取效率较低"恰当地利用纤维素酶处理这些中药材,可改变细胞壁的通透性,提高药效成分的提取率。本文就纤维素酶的作用机理、影响酶促反应的因素及目前用于

影响纤维素酶产酶量和活力的因素

  影响纤维素酶产量和活力的因素很多,除菌种外,还有培养温度、pH、水分、基质、培养时间等。这些因素不是孤立的,而是相互联系的。张中良等(1997)采用均匀设计Cl12(1210),以绿色木霉(T.ViriclePers.expr)为菌种,研究了影响产纤维素酶的五大因素对产酶量和活力的作用,认为基质

影响纤维素酶产酶量和活力的因素

  影响纤维素酶产量和活力的因素很多,除菌种外,还有培养温度、pH、水分、基质、培养时间等。这些因素不是孤立的,而是相互联系的。张中良等(1997)采用均匀设计Cl12(1210),以绿色木霉(T.ViriclePers.expr)为菌种,研究了影响产纤维素酶的五大因素对产酶量和活力的作用,认为基质

“中能重离子微束辐照装置”项目通过现场测试

  7月11日至12日,近代物理研究所承担的院重大科研装备研制项目“中能重离子微束辐照装置”,通过了中国科学院计划财务局组织的测试组的测试。  来自核物理、加速器、核技术、微束实验等领域的4位专家组成的测试组,听取了中能重离子微束装置调试报告,讨论确定了测试方案,随后进行了现场测试。

半纤维素酶、木质素酶在纺织加工中的应用

天然的纤维素纤维中均含有半纤维素和木质素,尤其是麻类纤维含量较高,不去除半纤维素和木质素,极度影响纤维的可纺性能,通过半纤维素酶和木质素酶处理,可以大部分清除半纤维素和木质素,但半纤维素酶和木质素酶还没有在纺织工艺中单独使用,主要是和其他酶制剂(如果胶酶、纤维素酶等)配合进行纤维处理。

木质纤维素降解酶的分子改造研究取得新进展

  木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源,能将木质纤维素降解为葡萄糖的木质纤维素酶是一个复合酶系,其中的组分在养殖、食品、酿酒、纺织、洗涤、能源和造纸等工业中也具有广泛的应用价值。利用基因工程手段对纤维素酶分子进行改造实现定向进化,开发热稳定和活力提高的纤维素酶,对水解木质纤维素底物具有潜在的巨大

酶在生物质转化为燃料酒精中的应用

生物质作为可以再生的能源广泛存在于自然界中。应用酶水解技术处理生物质所制造的燃料酒精可以部分替代石油,生物质还可以被进一步转化成其他的化学产品及生物化学品。预处理过程和纤维素酶成本的降低,纤维素酶效率的提高是生产生物质酒精及其他化学产品的关键。文中介绍了该转化过程的关键技术及其发展进程和最新进展。 

酶在生物质转化为燃料酒精中的应用

1介绍  木质纤维素原料可以用来生产酒精,是一种能替代有限的石油资源的能源。淀粉类粮食作物生产的燃料酒精已经替代部分汽油成为汽车的能源。然而与石油燃料相比较,生产成本相对较高。以玉米淀粉为基础原料来生产酒精,由于受土地限制产量是不可能大幅度增加的。一种低成本酒精生产的潜在的原料,就是利用木质纤维原料

用于高品质木质素生产的顺序自动水解离子液体分馏工艺

  木质纤维素生物质作为一种可再生资源,已被研究用于生产燃料、化学品和其他生物产品。然而,木质纤维素生物质复杂的结构和化学特性使其对通过生物化学、物理化学和热机械平台进行分馏具有高度的抗性。为了克服这种顽固性,已经开发了多种针对纤维素结晶度、生物质孔隙度和基质多糖溶解度的预处理工艺。然而,木质素和半

厦门大学团队发现太阳能驱动生物质全利用新方法

   实现绿色碳资源的高效利用是科学家们不断探索的课题。厦门大学教授王野课题组和程俊课题组合作,发现并利用量子点催化剂对木质素特定化学键的高效活化性能,首次实现了可见光照射下原生木质素在温和条件下的完全转化。相关成果于10月1日在线发表于《自然催化》上。  生物质是通过光合作用而形成的各种有机体,包

厦门大学-首次实现可见光照射下木质素的完全转化

实现绿色碳资源的高效利用是科学家们不断探索的课题。厦门大学教授王野课题组和程俊课题组合作,发现并利用量子点催化剂对木质素特定化学键的高效活化性能,首次实现了可见光照射下原生木质素在温和条件下的完全转化。相关成果于10月1日在线发表于《自然催化》上。 生物质是通过光合作用而形成的各种有机体,

CLSM助力纤维素酶水解碱处理秸秆可视化

  木质纤维素是地球上储量最丰富的生物质资源之一,纤维素酶降解技术是生物转化高效利用木质纤维素的关键。纤维素酶水解木质纤维素过程中木质素的作用方式(阻止纤维素酶吸附?还是存在非降解性吸附?)一直存在争议,纤维素酶对植物细胞壁具体降解方式的研究也未见报道。因此,木质纤维素的有效前处理和纤维素酶水解植物

美开发出用于纤维素合成生物燃料的无酶离子液

  据物理学组织网5月10日(北京时间)报道,美国能源部与联合生物能源研究所及伯克利实验室,合作开发出一种可在室温对纤维素进行预处理的离子液体,为解决生物燃料成本过高的难题迈出了关键的一步。这种新的技术不仅不需要昂贵的酶,而且其离子液体还非常便于回收处理。   化石燃料排放到大气中的二氧化碳每年增

青岛能源所在微生物燃料电池研究取得系列进展

  近日,在国家自然科学基金和中国科学院知识创新工程重要方向项目等项目支持下,中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物传感器团队负责人、中科院“百人计划”入选者刘爱骅等在基于木糖脱氢酶表面展示体系的微生物燃料电池研究取得新进展。  生物燃料电池是指以微生物或酶为催化剂,将生

版纳植物园发表固体酸介导的低温生物质水解研究综述

固体酸介导的低温生物质水解过程  木质纤维素基生物质中碳水化合物的含量约为75%,这些碳水化合物可以经过酸直接水解或酸—纤维素酶两步法水解为可发酵糖,从而能够为大宗化工产品如生物燃料(生物柴油、生物丁醇和沼气等)和化学品(如乙酸、苹果酸、丙酮和乳酸等)的生产提供丰富廉价的原

近代物理所揭示单层石墨烯荷能重离子辐照损伤规律

  中国科学院近代物理研究所材料研究中心采用快重离子及高电荷态离子研究单层石墨烯辐照效应,通过对石墨烯与块体石墨辐照损伤的实验和理论分析,获得石墨烯与块体石墨辐照损伤程度的变化规律,首次得到两者辐照损伤差异的成因。  石墨烯是目前世界上已知的最薄材料,集众多神奇特性于一身。其热导率是室温下纯金刚石的

第二批猪体细胞重离子诱变辐照实验完成

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521238.shtm猪的基因修饰育种技术可突破传统猪育种技术障碍,快速获得优良品种的商品猪。体细胞重离子诱变育种是绕过基因编辑技术获得新品种的有效方法,可为生猪新品种培育找到新突破口。4月19日,中国工程

第二批猪体细胞重离子诱变辐照实验完成

  猪的基因修饰育种技术可突破传统猪育种技术障碍,快速获得优良品种的商品猪。体细胞重离子诱变育种是绕过基因编辑技术获得新品种的有效方法,可为生猪新品种培育找到新突破口。  4月19日,中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员印遇龙科研团队研究生刘付穗、刘晓林,湖南省农业科学院研究员赵

重离子追加辐照影响梭菌在极端酸性环境下应答趋势研究

  中国科学院近代物理研究所药物中心(筹)科研人员利用兰州重离子加速器国家实验室提供的实验条件,开展追加辐照影响梭菌在极端酸性环境下的应答趋势研究,获得新进展。  研究重离子追加辐照影响梭菌在极端酸性环境下的应答基本处于实验研究阶段,尚未形成系统、有效的理论来揭示和刻画重离子追加辐照技术用于梭菌代谢

近代物理所快重离子辐照调制石墨烯电学性能研究获进展

  石墨烯作为一种纳米级的新型二维材料,在电学方面能够实现亚微米级的弹道输运及较高的载流子本征迁移率,有望成为新一代电子元器件的基材。然而目前重离子辐照对石墨烯基器件电学性能影响的研究工作较缺乏,辐照影响机理仍不清楚。  中国科学院近代物理研究所研究人员依托兰州重离子加速器开展了快重离子辐照石墨烯晶

产纤维素细菌能在火星生存

  包括德国哥廷根大学研究人员在内的一个国际小组在研究康普茶在类似火星环境中存活的可能性时惊讶地发现,尽管模拟的火星大气破坏了康普茶培养物的微生物生态,但一种驹形杆菌属的能产生纤维素的细菌却存活了下来。这一发现发表在最近的《微生物学前沿》杂志上。  康普茶,也称为茶菌或蘑菇茶,是一种甜味碳酸饮料。它

产纤维素细菌能在火星生存

科技日报讯 (实习记者张佳欣)包括德国哥廷根大学研究人员在内的一个国际小组在研究康普茶在类似火星环境中存活的可能性时惊讶地发现,尽管模拟的火星大气破坏了康普茶培养物的微生物生态,但一种驹形杆菌属的能产生纤维素的细菌却存活了下来。这一发现发表在最近的《微生物学前沿》杂志上。 康普茶,也称为茶

青岛能源所开发新型木质纤维素糖化高效全菌催化剂

  如何实现木质纤维素生物质这一低值原料的高值化利用,一直是国内外的研究热点。中国科学院青岛生物能源与过程研究所代谢物组学团队以打破国外技术垄断、突破木质纤维素糖化技术瓶颈为研究目标,长期致力于热纤梭菌等纤维素降解菌的遗传改造及代谢工程研究,利用团队前期开发的一系列基因操作工具(J Microbio