利用纤维素原料生产生物乙醇的主要途径是通过纤维素酶将其降解为糖类,再通过发酵过程生产酒精。整个流程经济,环保[5-6],简单便捷。纤维素发酵酒精的主要生产工艺流程[7]:原料纤维素→预处理→水解糖化→发酵→酒精。利用秸秆等木质纤维素原料生产燃料乙醇是当今国际公认的技术难题,也是最有前途的技术之一。水解糖化过程中的纤维素酶主要来源于自然界中微生物的生产,在生物乙醇的制备过程中也发挥重要作用,目前的研究很多集中在纤维素酶产生菌的选育以及菌种发酵条件优化等方面。随着生物科技的迅猛发展,各种科学实验方法的建立,先进实验仪器的开发应用,人们对于纤维素酶的研究也日渐深入,现今已扩展到纤维素酶的分子生物学研究,在微观水平上更精确地阐明纤维素酶的分子结构、水解机理等。这些研究对于我们能够更好地认识纤维素酶并将其合理有效地利用,也推动了将纤维素酶更快地运用到生产实践中[8],在新的生物能源开发利用方面显示出了重大的应用价值。
近年来纤维素酶在生物柴油方面也得到了应用,利用纤维素酶降解生物质来生产生物柴油具有很多优点,包括提取简单、醇用量小、反应条件温和、甘油易回收和无废物产生, 尤其是对原料要求比较低, 可利用餐饮废油脂与工业废油脂等作为原料, 因此, 酶法生产生物柴油日益受到人们的青睐[9],也使得纤维素酶在新能源开发方面取得重要的应用。
本实验是通过木霉属微生物为代表的里氏木霉为纤维素酶产生菌,确定不同添加物对滤纸酶活的影响程度,继而促进各领域的发展。所谓的里氏木霉(Trichoderma reesei)就是多细胞的丝状真菌,隶属于丛梗孢目(Moniliales)木霉属(Trichoderma)。到目前为止里氏木霉在工业上为分解不同植物材料提供酶类,其中包括纤维素酶和淀粉酶等。
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 菌种
里氏木霉(来自淮阴师范学院生物质能实验室)
2.1.2 试剂
蒸馏水、氢氧化钠、3,5-二硝基水杨酸(DNS)、酒石酸钾钠、苯酚、偏重亚硫酸钠、0.1M盐酸、柠檬酸、滤纸、未处理秸秆、预处理秸秆、微晶纤维素