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酶水解
預處理通過分離纖維素、半纖維素和木質素組分,打開了緊密
結合的植物細胞壁,增加了內表面積。因為產生了更多的接觸面積
,酶能夠接觸碳水化合物聚合物,將半纖維素水解為五碳的木糖,
將纖維素水解為六碳的葡萄糖。預處理后的纖維素水解利用盧一葡
萄糖苷酶、內切纖維素酶和外切纖維素酶的混合酶進行。這些酶的
功能是水解纖維二糖,從纖維素聚合物的中間和兩端水解聚糖。文
獻中分別用每克葡聚糖15 FPU的纖維素酶和30 FPU的糖苷酶進行水
解反應。木聚糖酶混合物包括內切一p一(1,4)一木聚糖酶、盧一
木糖苷酶、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶,這些酶用來剪斷半纖維
素,包括吸附在半纖維素上的單糖類。a一葡萄糖醛酸酶用于去除
半纖維素的葡萄糖醛酸殘基。不同植物的半纖維素組分是不同的,
因此應測定半纖維素水解相關的酶活。在降解植物細胞壁單糖的過
程中用最少的纖維素酶和半纖維素酶是非常重要的,
因為這些生物催化劑占加工過程很大一部分成本,如果使用不合理
,就會失去生物煉制過程經濟上的可行性。
預處理過程非常重要,但過程中會產生抑制物,從而抑制聚糖
的酶解糖化。酶糖化步驟主要受三類化合物抑制:木質素衍生物能
夠導致酶的無效結合;木糖衍生物改變酶的復配組成;寡糖類和酚
類衍生化合物鈍化纖維素酶。為了減少這些抑制物的作用,使酶用
量最小化,需要通過分離手段將抑制物去除,例如用水清洗預處理
后的生物質等(Ho趣
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