木质素对纤维素酶酶解抑制研究进展 被引量：3

1

作者 安艳霞 刘欣 +3 位作者 李占超 赵阳 张剑 李梦琴 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期23-34,共12页

在木质素对纤维素酶酶解形成的空间位阻、非生产性吸附等的基础上,重点综述了预处理、木质素的分布、相对分子质量、官能团及化学键、改性木质素,以及木质素酚类衍生物等对纤维素酶酶解抑制的影响,探讨了不同类型木质素对降低纤维素酶... 在木质素对纤维素酶酶解形成的空间位阻、非生产性吸附等的基础上,重点综述了预处理、木质素的分布、相对分子质量、官能团及化学键、改性木质素,以及木质素酚类衍生物等对纤维素酶酶解抑制的影响,探讨了不同类型木质素对降低纤维素酶酶解抑制的作用。借助现代技术分析手段,采取有效措施以期实现对木质素结构的定向调控,降低木质素对纤维素酶酶解抑制,减少纤维素酶酶解的成本。最后针对预处理成本、预处理对环境影响等问题及绿色、高效的纤维素酶酶解技术面临的机遇和挑战进行了展望。 展开更多

关键词 木质素 纤维素酶 空间位阻 非生产性吸附 改性木质素

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不同材种木质素影响底物吸附纤维素酶的水解机制 被引量：1

2

作者 蒋康杰 吴文娟 +2 位作者 黄丽菁 李家全 黎孔燕 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期140-148,共9页

[目的]以杨木、桉木和相思木木质素为原料,探究纤维素酶在不同材种木质素和模拟底物上的吸附行为,为木质纤维原料预处理技术选择和酶水解转化成本降低提供参考。[方法]采用二维核磁方法分析提取木质素的组成结构,应用旋涂法制备木质素... [目的]以杨木、桉木和相思木木质素为原料,探究纤维素酶在不同材种木质素和模拟底物上的吸附行为,为木质纤维原料预处理技术选择和酶水解转化成本降低提供参考。[方法]采用二维核磁方法分析提取木质素的组成结构,应用旋涂法制备木质素和木质素/纤维素薄膜,并对酶吸附前后的表面形貌进行表征,利用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)技术原位、实时探究不同材种木质素吸附纤维素酶影响底物酶水解的规律。[结果]杨木、桉木和相思木分离木质素纯度高,均为GS型木质素(杨木、桉木和相思木木质素S/G比分别为1.09、1.73和1.22),木质素结构单元之间的主要连接方式为β-O-4结构。原子力显微镜(AFM)观察显示,底物水解过程中纤维素酶可均匀分布在底物和木质素表面且结合紧密,酶水解后桉木木质素薄膜的粗糙度高于杨木和相思木。经QCM-D分析木质素吸附纤维素酶的能力大小为杨木<相思木<桉木。[结论]原料酶水解过程可分为吸附、快速水解、缓慢水解和水解平衡4个阶段。同结构单元类型木质素对纤维素酶表现出的吸附能力不同,较高S/G比的木质素与纤维素酶之间的非生产吸附越多,导致酶与纤维素之间吸附位点减少,达到最大转化率所需时间更长,水解程度较低。 展开更多

关键词 木质素 酶水解 结构单元 酶吸附 石英晶体微天平

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木质素结构以及表面活性剂对木质素吸附纤维素酶的影响 被引量：12

3

作者 姚兰 赵建 +2 位作者 谢益民 杨海涛 曲音波 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2612-2616,共5页

引言 随着世界经济的快速发展和人口的增加,石油以及其他不可再生资源已经濒临枯竭。出于经济发展、国家安全以及环境保护等各个方面的需要,各个国家都在寻找石油的代替能源。

关键词 木质素 表面活性剂 结构 吸附 纤维素酶

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木质素基表面活性剂对玉米秸秆纤维素酶水解的促进作用 被引量：12

4

作者 赖晨欢 高子琦 +1 位作者 唐硕 勇强 《林业工程学报》 北大核心 2016年第6期102-107,共6页

木质素是影响木质纤维原料酶水解的关键因素。本研究通过聚乙氧基接枝修饰制备木质素基表面活性剂,并探究其对预处理玉米秸秆纤维素酶水解的影响机制。结果表明,木质素基表面活性剂对蒸汽爆破预处理玉米秸秆酶水解有显著的促进作用。木... 木质素是影响木质纤维原料酶水解的关键因素。本研究通过聚乙氧基接枝修饰制备木质素基表面活性剂,并探究其对预处理玉米秸秆纤维素酶水解的影响机制。结果表明,木质素基表面活性剂对蒸汽爆破预处理玉米秸秆酶水解有显著的促进作用。木质素基表面活性剂的最适添加量为0025 0 g/g(以纤维素计)。在最适添加量下,碱木质素基表面活性剂及醇溶木质素基表面活性剂使得蒸汽爆破预处理玉米秸秆72 h酶水解得率分别提高了275%和281%。与此同时,72 h酶水解液中外切葡聚糖酶酶活力分别提高了493%和410%;β-葡萄糖苷酶酶活力分别提高了196%和137%。说明木质素基表面活性剂可减少纤维素酶的无效吸附,从而起到对酶水解的促进作用。 展开更多

关键词 木质素 接枝修饰 表面活性剂 纤维素酶水解 酶吸附

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酚化改性木质素与纤维素酶相互作用研究 被引量：3

5

作者 牟洪燕 黄瑾 +2 位作者 李维英 樊慧明 詹怀宇 《中国造纸》 CAS 北大核心 2020年第2期22-26,共5页

采用连苯三酚和间苯二酚对木质素进行酚化改性,使改性木质素的酚羟基含量增加,有利于纤维素酶的吸附应用。结果表明,经酚化改性后,木质素间苯二酚和木质素连苯三酚的最大吸附纤维素酶量分别为842.1 mg/g和911.4 mg/g。与原始酶活相比,... 采用连苯三酚和间苯二酚对木质素进行酚化改性,使改性木质素的酚羟基含量增加,有利于纤维素酶的吸附应用。结果表明,经酚化改性后,木质素间苯二酚和木质素连苯三酚的最大吸附纤维素酶量分别为842.1 mg/g和911.4 mg/g。与原始酶活相比,木质素间苯二酚和木质素连苯三酚吸附的纤维素酶的酶活保留率分别为57%和38%。通过调节pH值为10,吸附的纤维素酶极易从木质素衍生物中分离。为全面解释纤维素酶吸附机理,对木质素衍生物的物化性质进行了表征。 展开更多

关键词 酚化 木质素 纤维素酶 吸附 脱附

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pH值对纤维素酶在麦草碱木质素上吸附的影响 被引量：2

6

作者 楼宏铭 李秀丽 +3 位作者 王梦霞 邱学青 杨东杰 邓永红 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1-5,共5页

采用石英晶体微天平检测纤维素酶在麦草碱木质素薄膜上的吸附量以及吸附构型的变化，并研究了pH值对纤维素酶吸附的影响．研究发现：pH值在4．8～6．0范围内时，纤维素酶与麦草碱木质素之间存在静电斥力，而且pH值越高，纤维素酶与麦草... 采用石英晶体微天平检测纤维素酶在麦草碱木质素薄膜上的吸附量以及吸附构型的变化，并研究了pH值对纤维素酶吸附的影响．研究发现：pH值在4．8～6．0范围内时，纤维素酶与麦草碱木质素之间存在静电斥力，而且pH值越高，纤维素酶与麦草碱木质素之间的静电斥力越大，纤维素酶在麦草碱木质素薄膜上的吸附越不牢固，形成的吸附膜越疏松，相应的吸附量也越少；同时，较高的pH值可以促使更多的纤维素酶从麦草碱木质素薄膜上脱附下来，提高纤维素酶的回收利用率． 展开更多

关键词 纤维素酶 木质素 吸附 脱附 石英晶体微天平

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木质素对纤维素酶的吸附作用研究 被引量：2

7

作者 姚兰 周晓明 +1 位作者 田彦 杨海涛 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期25-29,共5页

研究了杨木木质素、银杏木质素、玉米秸秆木质素3种不同来源木质素对纤维素酶的吸附作用,并与微晶纤维素对纤维素酶的吸附作用进行对比。结果表明,杨木木质素为GS型木质素,银杏木质素为G型木质素,玉米秸秆木质素为GSH型木质素;4种底物... 研究了杨木木质素、银杏木质素、玉米秸秆木质素3种不同来源木质素对纤维素酶的吸附作用,并与微晶纤维素对纤维素酶的吸附作用进行对比。结果表明,杨木木质素为GS型木质素,银杏木质素为G型木质素,玉米秸秆木质素为GSH型木质素;4种底物对于纤维素酶的吸附作用强弱顺序为:银杏木质素>玉米秸秆木质素>杨木木质素>微晶纤维素;木质素主要吸附的是纤维素酶中的内切酶和β-葡萄糖苷酶,而对外切酶的吸附较少。 展开更多

关键词 木质素 纤维素酶 吸附作用 最大吸附量

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木质素改性产物的吸附与分散性能 被引量：1

8

作者 邓永红 郭运清 +1 位作者 邱学青 楼宏铭 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期63-69,共7页

为了研究木质素改性产物(GCL1-JB)的结构对其分散稳定性及吸附特性的影响,通过向GCL1-JB水溶液中添加二氧六环制备一系列不同构象的GCL1-JB.利用分散稳定仪和逐层自组装技术研究不同构象GCL1-JB对水泥的分散稳定性及吸附特性,发现GCL1-J... 为了研究木质素改性产物(GCL1-JB)的结构对其分散稳定性及吸附特性的影响,通过向GCL1-JB水溶液中添加二氧六环制备一系列不同构象的GCL1-JB.利用分散稳定仪和逐层自组装技术研究不同构象GCL1-JB对水泥的分散稳定性及吸附特性,发现GCL1-JB的构象越伸展,吸附量越小,但对水泥的分散稳定性更好.GCL1-JB构象较伸展时,能平坦地吸附在固体表面,形成致密平整的吸附膜,有效阻止水泥颗粒间的相互凝聚.这也是GCL1-JB分散稳定性优于木质素磺酸钠的重要原因. 展开更多

关键词 木质素改性产物 构象 伸展结构 分散稳定性 吸附特性

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不同木质素对酶蛋白的吸附影响及酶活变化研究

9

作者 牟洪燕 刘怡蓓 黄瑾 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期23-27,共5页

通过3,5-二硝基水杨酸(DNS)和对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)比色法,研究对比碱法和水溶预处理桉木得到的两种不同木质素对不同酶蛋白(纤维素酶、聚木糖酶和β-葡萄糖苷酶)的吸附和脱附影响差异,以及木质素吸附对不同酶蛋白活性的... 通过3,5-二硝基水杨酸(DNS)和对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)比色法,研究对比碱法和水溶预处理桉木得到的两种不同木质素对不同酶蛋白(纤维素酶、聚木糖酶和β-葡萄糖苷酶)的吸附和脱附影响差异,以及木质素吸附对不同酶蛋白活性的抑制影响。两种木质素对不同酶蛋白吸附实验表明,温度对碱木质素吸附酶蛋白能力的影响大于二甲苯磺酸钠(SXS)木质素,被吸附的酶蛋白更容易从SXS木质素上脱附下来;木质素吸附会显著降低酶活,升高温度可以提高木质素对酶蛋白的吸附能力,但会抑制酶活。 展开更多

关键词 木质素 纤维素酶 聚木糖酶 Β-葡萄糖苷酶 吸附作用

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玉米秸秆中不同木质素脱除方法对纤维素酶吸附及酶解效果的比较 被引量：4

10

作者 田顺风 程力 +3 位作者 顾正彪 洪雁 李兆丰 李才明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期2084-2092,共9页

利用不同预处理方法获得的玉米秸秆底物研究木质素脱除对纤维素酶吸附量及酶解效率的影响。相比于其他处理方法,2%(质量分数)Na OH处理的底物具有最高的木质素脱除率(85%),最高的底物可及性[4.7 mg·(g葡聚糖)-1]及酶解效率(18.9%)... 利用不同预处理方法获得的玉米秸秆底物研究木质素脱除对纤维素酶吸附量及酶解效率的影响。相比于其他处理方法,2%(质量分数)Na OH处理的底物具有最高的木质素脱除率(85%),最高的底物可及性[4.7 mg·(g葡聚糖)-1]及酶解效率(18.9%)。通过对不同处理获得的底物进行Langmuir吸附等温曲线模拟,获得了最大吸附量(Wmax)与吸附平衡常数(K),且木质纤维素酶水解效率与纤维素酶吸附量具有很好的线性关系(R2>0.8),表明脱除木质素能很好地提高底物可及性与酶解效率。然而,提高Na OH浓度(3%,4%)进一步脱除木质素时,底物可及性与碳水化合物转化为单糖的效率反而明显下降。因此,适当脱除木质素而提高底物对纤维素酶的可及性将有助于获得更有效的酶水解效果。 展开更多

关键词 玉米秸秆 生物质 生物能源 纤维素酶吸附 预处理 木质素脱除 酶水解效率

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降低表面活性剂吸附的研究进展 被引量：8

11

作者 韩方 刘卫东 +3 位作者 从苏男 孙灵辉 刘倩 石宇 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2568-2572,2603,共6页

综述了目前学者在吸附机理和吸附的影响因素上的研究成果,并总结了现有的降低表面活性剂吸附的方法,着重介绍了牺牲剂的使用,这是目前降低表面活性剂吸附最高效的方法。牺牲剂种类繁杂,国外对高分子牺牲剂的研究众多,这很可能成为国内... 综述了目前学者在吸附机理和吸附的影响因素上的研究成果,并总结了现有的降低表面活性剂吸附的方法,着重介绍了牺牲剂的使用,这是目前降低表面活性剂吸附最高效的方法。牺牲剂种类繁杂,国外对高分子牺牲剂的研究众多,这很可能成为国内牺牲剂研究的下一个重点,以及牺牲剂在国内外现场的应用以木质素类为主,寻求这种廉价、易得的牺牲剂仍然是降低表面活性剂吸附的主要方向之一。 展开更多

关键词 表面活性剂 牺牲剂 降低吸附 木质素 高分子聚合物

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碱木质素聚乙氧基接枝共聚物表面特性对纤维素酶糖化效率的影响 被引量：2

12

作者 应文俊 吴凯 +4 位作者 赵存异 史正军 杨海艳 郑志锋 杨静 《林业工程学报》 北大核心 2018年第4期68-73,共6页

以碱木质素(AL)与聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDE)为原料,于80℃和150 r/min条件下,反应2 h,制备碱木质素-聚乙氧基接枝共聚物(PEGDE-AL),研究其对纤维酶的非生产性吸附性能和酶糖化效率的影响机制。X射线光电子能谱(XPS)、Zeta电位滴定和... 以碱木质素(AL)与聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDE)为原料,于80℃和150 r/min条件下,反应2 h,制备碱木质素-聚乙氧基接枝共聚物(PEGDE-AL),研究其对纤维酶的非生产性吸附性能和酶糖化效率的影响机制。X射线光电子能谱(XPS)、Zeta电位滴定和接触角测试的结果表明,碱木质素经过聚乙氧基接枝共聚改性后,表面元素组成发生了较大变化,氧元素与碳元素的比率由0.28增至1.56;表面正电荷数目降低,亲水性能增强,使得纤维素酶与PEGDE-AL间吸附结合力较纤维素酶与AL间结合力降低了57%,酶蛋白与底物间的非生产性吸附能力下降。在水解体系中分别添加质量浓度为4 g/L的AL和PEGDE-AL,PEGDE-AL和微晶纤维素72 h的葡萄糖得率为50.67%,较碱木质素和Avicel水解体系72 h的葡萄糖得率增加了41.14%,且上清液中游离蛋白的质量分数增加了1.56倍。碱木质素经过聚乙氧基接枝共聚后,显著减弱了对纤维素酶的无效吸附,该研究结果可为优化现有的预处理技术提供理论基础。 展开更多

关键词 木质素 聚乙氧基接枝共聚 表面特性 纤维素酶 糖化效率 非生产性吸附

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有机改性硅藻土对聚乙酸乙烯酯乳液吸附性能及其动力学的研究 被引量：1

13

作者 毛翠平 武书彬 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期8-12,共5页

以木质素阳离子表面活性剂为改性剂制备有机改性硅藻土,并研究其对溶解和胶体性物质(DCS)模型物聚乙酸乙烯酯(PVAc)的吸附效果。主要探讨了PVAc质量浓度、吸附时间、吸附温度对吸附效果的影响,并在此基础上进一步推算得到了吸附过程的... 以木质素阳离子表面活性剂为改性剂制备有机改性硅藻土,并研究其对溶解和胶体性物质(DCS)模型物聚乙酸乙烯酯(PVAc)的吸附效果。主要探讨了PVAc质量浓度、吸附时间、吸附温度对吸附效果的影响,并在此基础上进一步推算得到了吸附过程的动力学和热力学参数:动力学模型相关系数R2均高于0.99;热力学参数ΔS=-61.39 J/mol,ΔH=-12.03 KJ/mol。实验发现,有机改性硅藻土对PVAc有良好的吸附效果,符合Langmuir吸附模型,升高温度可以增强PVAc在有机硅藻土上的吸附性能,对吸附过程的进行有促进作用;该吸附过程符合伪二阶动力学模型,属于物理吸附过程。 展开更多

关键词 木质素阳离子表面活性剂 有机硅藻土 聚乙酸乙烯酯(PVAc) 吸附

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碱木质素基活性炭的制备与孔结构特征 被引量：9

14

作者 张冠中 赵师辛 +2 位作者 陈梦涵 林剑 王霁 《林业机械与木工设备》 2017年第2期35-39,共5页

为高值化利用碱木质素,本研究采用不同活化方法制备碱木质素基活性炭,通过氮气吸附-脱附和扫描电镜表征其孔隙结构和表观形貌,结果表明:1炭化处理不利于碱木质素在活化过程中孔隙的生成,未炭化处理的碱木质素基活性炭的比表面积和孔容... 为高值化利用碱木质素,本研究采用不同活化方法制备碱木质素基活性炭,通过氮气吸附-脱附和扫描电镜表征其孔隙结构和表观形貌,结果表明:1炭化处理不利于碱木质素在活化过程中孔隙的生成,未炭化处理的碱木质素基活性炭的比表面积和孔容相对较高;2氯化锌活化比水蒸气活化碱木质素可获得更高的比表面积和孔容,分别达到1 600 m^2/g和1.16 cm^3/g,二次活化对碱木质素基活性炭具有扩孔作用,尤其是水蒸气与氯化锌同时活化的扩孔作用更明显,使其比表面积相对减少,而孔容略微增加;3碱木质素基活性炭的孔径主要分布于超微孔0.5~0.6 nm、微孔0.8~2 nm和中孔3~10 nm三个区域,二次活化可使微孔减少中孔增加,并相对均匀地分布在活性炭表面。 展开更多

关键词 碱木质素 活性炭 氮气吸附 孔结构

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乙酸⁃亚硫酸盐两步预处理对杨木木质素吸附纤维素酶的影响

15

作者 王金叶 贾丽丽 +1 位作者 徐勇 张军华 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期111-119,共9页

以杨木为原料,采用乙酸预处理制备低聚木糖后,对固体残渣进行亚硫酸盐预处理移除木质素,以提高杨木纤维素的酶解效率,但该两步预处理对杨木木质素结构及其非生产性吸附酶的影响仍不明确。笔者考察了乙酸-亚硫酸盐两步预处理对杨木酶水... 以杨木为原料,采用乙酸预处理制备低聚木糖后,对固体残渣进行亚硫酸盐预处理移除木质素,以提高杨木纤维素的酶解效率,但该两步预处理对杨木木质素结构及其非生产性吸附酶的影响仍不明确。笔者考察了乙酸-亚硫酸盐两步预处理对杨木酶水解率、木质素结构和木质素理化性质的影响,探讨了该两步预处理对杨木木质素吸附及脱附纤维素酶的特性。结果表明,两步预处理后杨木残渣中木质素含量减少,当酶添加量为20 FPU/g干物质量时,纤维素水解得率从32.4%增加到67.1%。乙酸-亚硫酸盐预处理后木质素(AA-AS-lignin)的Zeta电位、疏水性及分子量减小,而其紫丁香基与愈创木基结构单元数量比值S/G、酚羟基及硫元素的含量增加。相比未预处理的木质素(BM-lignin),AA-AS-lignin对纤维素酶水解的抑制率从1.0%增加到16.5%。AA-AS-lignin对纤维素酶的吸附增强,结合强度从24.7 mL/g(BM-lignin)增大到72.1 mL/g。乙酸-亚硫酸盐预处理降低了木质素对纤维素酶的脱附能力,纤维素酶的脱附回收率从61.1%降低到28.8%,且相较于BM-lignin,结合在AA-AS-lignin上的纤维素酶的水解活力较低。研究结果可指导乙酸-亚硫酸盐预处理后杨木的高效纤维素酶水解,为实现杨木的多组分转化利用提供了新思路。 展开更多

关键词 杨木 乙酸-亚硫酸盐预处理 木质素 纤维素酶 吸附 脱附

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木质素结构单元对纤维素酶吸附的影响

16

作者 邹春阳 吴文娟 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期141-148,共8页

【目的】以稻草、芦草和竹子中不同结构单元木质素为研究对象,借助耗散型石英晶体微天平(QCM-D)技术,原位、实时探究不同结构单元分离木质素与酶吸附的动态行为,为木质素对生物质酶水解的影响提供理论基础、对木质纤维素的高效利用进行... 【目的】以稻草、芦草和竹子中不同结构单元木质素为研究对象,借助耗散型石英晶体微天平(QCM-D)技术,原位、实时探究不同结构单元分离木质素与酶吸附的动态行为,为木质素对生物质酶水解的影响提供理论基础、对木质纤维素的高效利用进行定向调控。【方法】原料化学成分参照标准方法测定,分离木质素结构经红外、凝胶渗透色谱和碱性硝基苯氧化表征,采用原子力显微镜观察木质素薄膜表面形貌,借助QCM-D技术分析纤维素酶在木质素薄膜上的吸附行为。【结果】分离木质素均为GSH型木质素,纯度高,含糖量约10%,分子质量接近,约5000;硝基苯氧化结果显示,稻草、芦草和竹子中木质素结构单元存在差异,竹子中木质素未缩合单元得率最高,为444.4 g·kg^(-1),S/G比为1∶0.6,芦草、稻草中木质素S/G比均为1∶1.1;经QCM-D分析,竹子木质素薄膜对纤维素酶吸附速率最快、吸附量最大,芦草和稻草木质素薄膜对纤维素酶的吸附速率和最大吸附量相近;停止通酶后,用缓冲液冲洗,纤维素酶附着在木质素上难以被洗脱。酶吸附过程中3种木质素表面均具有较好的黏弹性,且黏弹性差异不大。【结论】稻草、芦草和竹子中木质素对纤维素酶均有明显吸附作用,来源不同的木质素但结构单元相同,对纤维素酶吸附能力相同;木质素结构单元不同,对纤维素酶吸附能力不同。纤维素酶在木质素薄膜表面上结合紧密,难以脱附,S/G比较高的木质素,其纤维素酶吸附能力较强,在纤维素酶水解中产生更多无效吸附,导致葡聚糖转化效率降低。 展开更多

关键词 木质素 结构单元 酶吸附 纤维素酶水解 石英晶体微天平

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