二次纤维酶水解生成葡萄糖的研究.pdf

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1、第卷第期林产化学与工业年月二次纤维酶水解生成葡萄糖的研究。杭志喜!安徽工程科技学院生物化学工程系"安徽芜湖#摘要!将回收的废纸脱墨洗净即为二次纤维脱去其中的木质素和半纤维素得纤维素用纤维素酶水解生成葡萄糖对温度值酶用量时间分别进行单因素试验通过测定水解液葡萄糖含量找出水解的适宜条件温度值酶用量对绝干原料产率可达以上关键词!纤维素酶纤维素葡萄糖二次纤维糖化中图分类号!文献标识码!文章编号!纤维素是葡萄糖分子的聚合物主要存在于木本草本等植物中迄今为止纤维素的利用仅仅是将木材直接作为建筑材料或者加工成纸或纤维全世界每年有几十亿吨的纤维素废弃物未被利用美国化学会断言能代替石油的唯一的化学原料就是纤

2、维素废弃物造纸是将木材或草类中的纤维素直接利用纸制品使用后其纤维素成分并没有改变但却被作为废弃物扔掉为了减少资源浪费目前全世界都在回收废纸抄造中低档纸但由于纤维的反复使用使纸的质量不断下降回收来的低档纸不宜再抄纸但其纤维素含量却是纤维素废弃物中最高的将其水解可生产葡萄糖探讨其水解规律将对纤维素废弃物的利用提供参考依据实验材料与方法药品。收稿日期!基金项目!安徽工程科技学院青年基金资助项目无编号作者简介!杭志喜男安徽广德人讲师硕士研究方向纤维素化学与应用林产化学与工业第卷纤维素酶绿色木霉棕褐色固体粉末酶活）上海微生物研究所制葡萄糖氧化酶过氧化物酶试剂内含葡萄糖氧化酶过氧化物酶适量的酶稳定剂及

3、氨基安替比林卫生部上海生物制品研究所生产羧甲基纤维素进口其它试剂均为分析纯仪器多功能红外水分仪和旋转粘度计均为上海精密科学仪器有限公司生产型医用离心机常州国华生产超级恒温水浴江苏金坛荣华生产原料的预处理将收集的办公废纸撕碎浸泡疏解加恒温水浴中搅拌～用热水及时洗去油墨再加少量纤维素酶恒温水浴静置～以进一步脱去残留的油墨得到干净的二次纤维用硝酸乙醇法测得其纤维素含量为用红外水分测定仪测水分纤维素的精制将二次纤维用值的亚氯酸钠脱去保留的木质素用的脱半纤维素洗净得到纯净的纤维素用红外水分测定仪测水分纤维素的糖化将精制的纤维素或二次纤维调节浓度质量分数约调值～装入具塞的三角瓶并加酶液静置恒温水浴中每

4、摇晃一次水解产物用医用离心机离心分离清液即酶水解液留待测葡萄糖含量用酶比色法测定葡萄糖含量采用以羧甲基纤维素钠为底物的粘度减少测定法测定纤维素酶酶活力结果与讨论水解时间对纤维素糖化率的影响及与二次纤维糖化率的比较水解条件值温度酶用量对绝干原料以下同纤维素糖化率为测得葡萄糖量与消耗绝干精制纤维素量的比率二次纤维糖化率为二次纤维不经处理直接水解得到的葡萄糖量与绝干二次纤维量的比率精制纤维素已被脱去木质素和半①精制纤维素纤维素且在脱半纤维素时得到润胀结晶结构受到破坏能与纤维回二次纤维素酶充分接触易被糖化由图可知精制纤维素即能糖化图酶解时间对纤维素糖化率的影以上但再继续水解糖化率增加很少而二次纤维

5、中的木质响及与二次纤维糖化率的比较素和半纤维素阻碍了纤维素与酶的接触且增加了纤维素酶的无效吸附纤维素的结晶结构牢固难以糖化同样条件下二次纤维水解糖化率还不到继续水解糖化率增加很少酶用量对纤维素糖化率的影响水解条件值温度时间从图看出当酶用量低于时随着酶用量的增加糖化率增加很快此后增加酶用量糖化率增加很少可见酶用量增加虽能增加糖化率但作用有限按酶促动力学原理底物浓度一定时催化反应速率应按正比增大但纤维素酶水解时酶与底物要先形成一个中间络合物酶要能吸附在纤维素的界面上才能作用过多的酶如果不能被吸附在纤维素的界面上则不能起催化作用图酶用量对纤维素糖化率的影响水解温度对纤维素糖化率的影响水解条件值时

6、间酶用量由试验可知糖化率先是随着温度的升高而增加时糖化率时糖化率最高达到随后随着温度的增加糖化率反而降低时糖化率仅为说明此酶的最第期杭志喜二次纤维酶水解生成葡萄糖的研究适温度为～此范围内酶活性最大当温度升高时除反应速度增加外酶蛋白变性而失去活力的速度也迅速增加所谓最适温度实际上是这两种因素综合影响的结果酶液值对纤维素糖化率的影响水解条件温度时间酶用量由图可以看到值对糖化率的影响与温度有相似的规律在值时糖化率达最大值达到说明酶作用也有一最适值值对酶活性的影响主要有破坏酶的空间结构引起酶活性丧失影响酶活性部位催化基团的解离状态使底物不能分解为产物影响酶活性部位结合基团的解离状态使其不能与底物结

7、合影响底物图值对纤维素糖化率的影响的解离状态使底物不能与酶结合或结合后不能生成产物值对酶活性的影响比较复杂最适值还随底物浓度温度和其它条件变化而变化因此测定的最适值只是对指定条件而言没有普遍意义总之提高纤维素的糖化率要解决两个关键问题一是增加酶与底物作用的机会二是提高酶的活性而增加酶与底物作用的机会不能靠简单地增加酶用量和底物浓度由于纤维素的润胀体积增大底物浓度要以水能浸没纤维素为限不能太高故本实验选底物浓度质量分数酶用