《高底物濃度木質纖維素快速酶解發酵（RaBIT）技術的基礎研究》是依託南京理工大學，由金明傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高底物濃度木質纖維素快速酶解發酵(RaBIT)技術的基礎研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：金明傑
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
木質纖維素生物煉製生產燃料乙醇在保障能源安全、保護環境和促進社會的可持續發展等方面具有非常重要的意義。然而，煉製過程中的高酶用量和低生產強度造成了生產成本過高、限制了纖維素乙醇的大規模工業化。本項目針對這兩個關鍵問題，基於整體工藝的創新設計，前期發明了快速酶解發酵（RaBIT）技術；通過模型研究純化的各種核心纖維素酶在不同類型纖維素和預處理後木質素上的吸附特性，設計提升RaBIT工藝利用酶解後殘留的木質纖維素吸附回收酶、最佳化補加酶配方，實現酶用量的大幅度減少；研究高底物濃度工藝快速酶解（23 h）寡糖積累以及之後快速發酵（23 h）寡糖高效降解的機理，通過寡糖協調快速酶解發酵的關係，實現RaBIT工藝中酶解與發酵的高效整合，大幅度提升生產強度。本項目的研究將推進木質纖維素生物煉製技術的發展，同時對揭示木質纖維素高底物濃度酶解機理具有重要意義。
結題摘要
本項目以木質纖維素生物煉製生產燃料乙醇為研究對象，針對其中酶用量大和生產強度低的問題，基於整體工藝的創新設計，從快速酶解發酵和酶吸附回收利用的角度開展研究。通過實驗研究結合模型解析了混合纖維素酶和核心纖維素酶在不同類型纖維素和不同預處理後木質素上的吸附特性；研究了高底物濃度酶解過程中糖釋放規律以及糖在發酵過程中的轉化特性；進一步開發了基於酶解特性和酶在未水解木質纖維素上吸附特性的快速酶解酶回收工藝、基於發酵特性的快速葡萄糖和木糖共發酵及細胞回收工藝，實現了酶用量降低30%-50%、乙醇生產強度提升2-3倍。
