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文檔簡介
1、本文綜合運用色譜、光譜等測試技術(shù)系統(tǒng)研究了纖維素酶解非均相體系和魔芋葡甘聚糖(KGM)酶解均相體系,旨在表征多糖酶解歷程動態(tài)特性,揭示酶對底物剪切機理,構(gòu)建反應(yīng)動力學方程。具體研究內(nèi)容與結(jié)論如下:
第一,三種結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同的纖維素酶解歷程動態(tài)特性多尺度表征、酶解機理分析及吸附—反應(yīng)動力學建模
1.結(jié)晶纖維素Avicel酶解過程中固態(tài)剩余底物分子量分布不發(fā)生顯著改變,體現(xiàn)了外切酶CBH對結(jié)晶纖維素的“順次”剪切機
2、理。
2.結(jié)晶相與無定形相并存的纖維素Whatman濾紙酶解過程中固態(tài)底物分子量分布先向低值移動,后向高值移動,峰形先變寬后變窄,體現(xiàn)內(nèi)切酶EG對無定形相“拉鏈”剪切與外切酶CBH對結(jié)晶相“順次”剪切的協(xié)同作用。
3.離子液體預(yù)處理Avicel與Whatman濾紙后所得無定形纖維素酶解過程中,固態(tài)底物分子量快速下降且其分布變寬,主要體現(xiàn)EG對無定形纖維素的快速“拉鏈”剪切;離子液體預(yù)處理可破壞纖維素規(guī)整結(jié)構(gòu)降
3、低氫鍵及結(jié)晶度,顯著提高酶解效率,水解24h轉(zhuǎn)化率接近100%。
4.酶解過程中,Avicel及Whatman濾紙對酶的吸附符合Langmuir定律,離子液體預(yù)處理后無定形纖維素對酶的吸附不符合該定律;對于Avicel與Whatman濾紙,構(gòu)建了吸附—反應(yīng)動力學方程;濾紙酶解速率高于Avicel;預(yù)處理所得無定形纖維素酶解速率明顯高于原始纖維素。
第二,KGM酶解過程分子量變化規(guī)律分析、酶剪切機理討論及分段與
4、擴散反應(yīng)動力學研究
1.初始KGM絕對分子量為9.028×105,多分散性指數(shù)為1.10,隨酶解反應(yīng)進行重均與數(shù)均分子量迅速下降,分子量分布先變寬后變窄,多分散性指數(shù)先增大后減小,說KGM的酶解是酶分子對底物的多次剪切與中央剪切聯(lián)合作用的結(jié)果。
2.固定酶量且相對底物酶量較大(酶與底物比例為1:102數(shù)量級)條件下,反應(yīng)速率較快,KGM酶解初始階段,反應(yīng)動力學模型為Mw03/Mw3=1+Mn0Kct;酶解反應(yīng)
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