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木质纤维素资源蕴含丰富,其往往经过酶解转化为糖类物质,然后以此为平台底物通过微生物转化,用于生产生物能源、化学试剂、化工产品等高附加值产品。然而在木质纤维素酶解过程中仍然存在纤维素酶成本较高,纤维素酶、半纤维素酶等比例不适,酶解过程中易造成无效吸附等问题,降低了木质纤维素的利用率。本文从筛选木质纤维素水解酸化菌系入手,对该菌系水解酸化木质纤维素的情况进行了较为系统的研究,并考察了该酸化液作为碳源进行二次发酵的可行性,以期探索木质纤维素资源利用的新途径。论文所取得的主要成果如下:
(1)从不同生境中获得了一组具有水解酸化木质纤维素能力的复合菌系,该菌系在50℃下经7天静置发酵,滤纸和汽爆秸秆(SEC)的降解率分别为91%和62%,代谢中间产物主要是乙酸和丙酸。
(2)研究发现改变pH可以调控所获得菌系中优势菌群的组成,当pH调节为9.0时,SEC降解率高达75%,乙酸和丙酸二者浓度和达到3.32g/L。考察了木质纤维素预处理方法对该菌系水解酸化玉米秸秆的影响,发现经汽爆预处理和碱预处理的玉米秸秆水解酸化较好。
(3)以R.eutrophaH16为发酵菌株,证明SEC酸化液可以作为碳源进行二次发酵生产PHAs。水解