專利名稱：納米材料促進(jìn)木質(zhì)纖維生物質(zhì)水解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明涉及的是一種生物工程技術(shù)領(lǐng)域的木質(zhì)纖維生物質(zhì)水解方法，特別是一種用納米材料促進(jìn)纖維素酶水解纖維素的速率，提高產(chǎn)糖率的方法。
背景技術(shù)：
木質(zhì)纖維生物質(zhì)包括森林物質(zhì)、野草和農(nóng)業(yè)秸稈，是地球上最豐富的可再生資源， 全球每年總產(chǎn)量高達(dá)1500億噸，美國年增加儲(chǔ)藏量達(dá)到10億噸，中國年增加儲(chǔ)藏量達(dá)到20 億噸以上，秸稈6億多噸，林木9億噸。大部分沒有得到有效利用。預(yù)計(jì)到2050年生物質(zhì)將提供世界化學(xué)品和燃料的約30%的能量。木質(zhì)纖維生物質(zhì)原料來源的瓶頸是其中的纖維素成份水解成可進(jìn)一步加工的單糖。市售商品化纖維素酶基本為復(fù)合纖維素酶組分，主要含有內(nèi)切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶(又稱纖維二糖水解酶)和β-葡糖苷酶等，發(fā)揮作用的關(guān)鍵取決于內(nèi)切葡聚糖酶的協(xié)同作用和酶與底物表面的聚集作用。在酶水解過程中，由于纖維素酶活性會(huì)發(fā)生鈍化，活性急劇降低，酶本身有被木質(zhì)素逐步吸附，造成水解反應(yīng)產(chǎn)率不夠高且處理時(shí)間需延長，底物難于完全轉(zhuǎn)化，每生產(chǎn)1加侖纖維素乙醇所需酶的成本仍高達(dá)50美分。提高纖維素酶的效率的有以下幾種方式第一類是利用菌株誘變和蛋白質(zhì)工程改造纖維素酶結(jié)構(gòu)改良纖維素酶活性與抗鈍化能力，需要大量時(shí)間和精力實(shí)施。第二類方法是利用添加非離子型表面活性劑降低底物和木質(zhì)素對纖維素酶吸附提高纖維素酶效率。表面活性劑難以回收，進(jìn)入環(huán)境后，可能會(huì)污染土壤環(huán)境和天然水體環(huán)境，危害生態(tài)系統(tǒng)[非離子表面活性劑的環(huán)境行為及生物降解研究進(jìn)展.西部皮革.2009，31 (17):24-31.]。需要進(jìn)一步提高纖維素水解效率，降低纖維素轉(zhuǎn)化為單糖的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種納米材料促進(jìn)木質(zhì)纖維生物質(zhì)水解方法，可以直接簡便地提高纖維素酶的催化活性和提高水解過程的底物分解率。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明首先配制一定濃度、分散均勻的納米材料母液，與纖維素酶一起添加底物體系中，進(jìn)行酶解反應(yīng)，提高產(chǎn)糖率可高達(dá)30%。本發(fā)明包括如下步驟
第一步，納米材料母液的配制稱取納米材料加入到溶液中，充分分散至均一，配制成納米材料母液。所述納米材料是指處于粒徑在納米尺度范圍的各種天然或人工合成的材料，包括氧化物材料例，二氧化錫材料(SnO2)、納米二氧化硅材料(SiO2)等、納米四氧化三鐵材料 (Fe3O4),氫氧化物材料例如納米氫氧化鋁材料(Al (OH)3)等。所述分散處理納米材料母液的方法包括超聲波處理等各種有效的改善溶液中納米材料的分散性的方法。所述溶液，是指適宜纖維素酶水解反應(yīng)的具有一定ρΗ值、離子強(qiáng)度等條件的緩沖溶液，與后續(xù)提到的纖維素酶供應(yīng)商推薦的條件中所述的緩沖溶液相同。比如檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液，醋酸_醋酸鈉緩沖液等，但不限于這兩種。所述納米材料母液，可以配制成幾十或幾百倍于后續(xù)提到的纖維素酶-纖維素底物水解體系的納米工作濃度，濃度可根據(jù)納米微粒的粒徑、納米級的材料密度計(jì)算得到。由于供應(yīng)商提供的納米材料一般為固態(tài)粉末，直接加入水解體系中呈聚結(jié)狀態(tài)且不容易分散，所以先加少量溶液浸潤、分散處理后，所得母液再稀釋于最終的水解體系，分散效果較好。第二步，納米材料加入纖維素酶-纖維素底物體系促進(jìn)水解纖維素酶與纖維素底物體系，再加入納米母液至工作納米濃度，進(jìn)行纖維素酶水解，水解結(jié)束后收獲單糖。所述工作納米濃度大于Onmol/L且小于等于20nmol/L，較佳濃度為1 nmol/L。所述水解結(jié)束是滿足底物水解反應(yīng)達(dá)到平衡，水解液中糖濃度不再增加。所述纖維素酶與纖維素底物體系可以按照纖維素酶供應(yīng)商推薦的酶解配制纖維素酶與纖維素底物體系，也可以采用其他現(xiàn)有方法配制。所述纖維素酶水解條件可以是纖維素酶供應(yīng)商推薦的條件，也可以采用其他現(xiàn)有技術(shù)常用的條件，只要能夠?qū)崿F(xiàn)纖維素酶水解即可。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用納米材料對生物體系可能存在功能調(diào)控效應(yīng)、功能集成效應(yīng)、功能融合效應(yīng)和空間局限效應(yīng)，通過添加微量納米材料，降低現(xiàn)有纖維素酶水解底物過程中酶蛋白濃度降低，酶活力損失、催化效率低的問題。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1)直接促進(jìn)水解體系中纖維素酶的活性，促進(jìn)效果明顯；2)方法簡便，易于操作，成本低本發(fā)明不需要昂貴的儀器和試劑，利用常規(guī)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備即可完成操作；3)可以規(guī)?；龠M(jìn)纖維素酶的水解體系，結(jié)果穩(wěn)定，重現(xiàn)性好。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。以下實(shí)施例中未說明的內(nèi)容，按一般常規(guī)操作。實(shí)施例1 終濃度0. 25 nmol/L的SnO2納米材料(20 nm粒徑)輔助纖維素酶 EC1800水解稻稈的方法
稱量75mg納米SnO2，溶于30 ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L，pH5.0)中，用超聲波勻漿處理120min以上，制成200nM SnO2懸液(2. 5mg/ml)。分別取兩份水稻秸稈粉 Ig (粉碎至粒徑4mm左右)，加30ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0.05mol/L，ρΗ5·0)中，加入10U(500 “1^纖維素酶，總蛋白約2511^)，其中一份加62. 5 μ L SnO2母液，再加入無菌的檸檬酸_檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L, pH5. 0)至總體積50ml，SnO2納米微粒的終濃度為 0.25 nmol/L?？偡磻?yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于50°C、120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOmin (4°C，12000rpm)，上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸 (DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率28. 6%。實(shí)施例2 終濃度0.25 nmol/L的SnO2納米材料(20 nm粒徑)輔助纖維素酶 HDL160水解稻桿的方法
稱量75mg納米SnO2，溶于30 ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L，pH5.0)中，用超聲波勻漿處理120min以上，制成200nM SnO2懸液(2. 5mg/ml)。稱取兩份水稻秸稈粉Ig (粉碎至粒徑4mm左右)，加30ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L,pH5. 0)，加入IOU纖維素酶，其中一份加125 PL 31102母液，加入檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0.05mol/L，pH5.0) 至總體積至50ml，使得SnO2納米微粒的終濃度為0.25 nmol/L?？偡磻?yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于500C、120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOminC4°C，12000rpm), 上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率25. 5%。實(shí)施例3 終濃度0.25 nmol/L的SnO2納米材料(20 nm粒徑)輔助纖維素酶 EC1800水解甘蔗渣的方法
稱量75mg納米SnO2，溶于30 ml檸檬酸-檸檬酸納(0. 05mol/L，pH5.0)中，用超聲波勻漿處理120min以上，制成200nM SnO2懸液(2. 5mg/ml)。稱取2份甘蔗渣Ig(粉碎至粒徑 4mm左右)，加入30ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L, ρΗ5· 0)中，加入IOU維素酶， 其中一份加62. 5 μ L均勻的SnO2母液，再加入無菌的檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/ L，pH5. 0)至總體積50ml，使得SnO2納米終濃度為0. 25 nmol/L?？偡磻?yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于500C、120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOminC4°C，12000rpm), 上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率32. 6%。實(shí)施例4終濃度0.5 nmol/L的SnO2納米材料(20 nm粒徑)輔助纖維素酶HDL160 水解甘蔗渣的方法
稱量75mg納米SnO2，溶于30 ml醋酸-醋酸鈉緩沖液(0. lmol/L,pH5. 5)中，用超聲波勻漿處理120min以上，制成200nM SnO2懸液(2. 5mg/ml)。稱取2份甘蔗渣Ig(粉碎至粒徑4mm左右)，加入30ml醋酸-醋酸鈉緩沖液(0. lmol/L, ρΗ5· 5)中，加入10U纖維素酶， 其中一份加125 μ L均勻的SnO2母液，最后再加入無菌的醋酸-醋酸鈉緩沖液(0. lmol/L, pH5. 5)至總體積50ml，使得SnO2納米微粒終濃度為0. 5 nmol/L?？偡磻?yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于500C、120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOminC4°C，12000rpm), 上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率9. 6%。實(shí)施例5 終濃度5 nmol/L的SiO2納米材料(10 nm粒徑)輔助纖維素酶EC1800 水解稻稈的方法
稱量16. 7mg納米SiO2，溶于100 ml檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(0. Olmol/L，pH4. 5)中， 用超聲波勻漿處理120min以上，制成200nM SiO2懸液(0. 0835mg/ml)。稱取2份水稻秸稈粉 Ig(粉碎至粒徑4mm左右)，加入30ml檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(0. 01mol/L,pH4. 5)中，加入10U纖維素酶EC1800，其中一份加1.25 ml均勻的SiO2母液，再加入無菌的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(0. 01mol/L, pH4. 5)至總體積50ml，使得SiO2納米微粒終濃度為5 nmol/L。 總反應(yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于50°C、120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOmin (4°C，12000rpm)，上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率24. 1%。實(shí)施例6 終濃度5 nmol/L的SiO2納米材料(10 nm粒徑)輔助纖維素酶HDL160 水解稻稈的方法稱量16. 7mg納米SiO2，溶于100 ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L，pH5. 0)中， 用超聲波勻漿處理120min以上，制成200nM SiO2懸液(0. 0835mg/ml)。稱取2份水稻秸稈粉 Ig(粉碎至粒徑4mm左右)，加入30ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L,pH5. 0)中，加入IOU纖維素酶EC1800，其中一份加1.25 ml均勻的SiO2母液，再加入無菌的檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L, pH5. 0)至總體積50ml，使得SiO2納米微粒終濃度為5 nmol/L。 總反應(yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于50°C、120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOmin (4°C，12000rpm)，上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率12. 6%。實(shí)施例7 終濃度5 nmol/L的SiO2納米材料(10 nm粒徑)輔助纖維素酶EC1800 水解甘蔗渣的方法
稱量16. 7mg納米SiO2，溶于100 ml醋酸-醋酸鈉緩沖液(0. 05mol/L，pH5. 5)中，用超聲波勻漿處理120min以上，制成200nM SiO2懸液(0. 0835mg/ml )。將廣西省桂林市所產(chǎn)甘蔗收獲后榨糖的廢棄部分剪碎成4mm左右的小段。在水解反應(yīng)瓶中，加入Ig干燥的磨碎的甘蔗渣于30ml醋酸-醋酸鈉緩沖液(0. 05mol/L, pH5. 5)中，高壓蒸汽滅菌處理20min， 冷卻至40°C。在上步體系中，加入IOU (500 μ L原始粗酶，總蛋白約25mg)的Iogen公司的纖維素酶EC1800和1.25 ml均勻的SiO2母液，最后再加入無菌的醋酸-醋酸鈉緩沖液 (0. 05mol/L,pH5. 5)使得SiO2納米微粒輔助纖維素酶EC1800水解反應(yīng)體系總體積至50ml， SiO2納米微粒的終濃度為5 nmol/L?？偡磻?yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于50°C、120rpm反應(yīng) 40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心10min(4°C，12000rpm)，上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率9. 6%。實(shí)施例8 終濃度2. 5 nmol/L的SiO2納米材料(10 nm粒徑)輔助纖維素酶HDL160 水解稻稈的方法
稱量16. 7mg納米SiO2，溶于100 ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L，pH5. 0)中， 用超聲波勻漿處理120min以上，制成200nM SiO2懸液(0. 0835mg/ml)。將江蘇省溧陽市所產(chǎn)水稻收獲后的秸稈粉碎成4mm左右直徑的小粒。在水解反應(yīng)瓶中，加入Ig干燥的磨碎的水稻秸稈廢棄物于檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L, pH5.0)中，高壓蒸汽滅菌處理 20min，冷卻至40°C。在上步體系中，加入10U(400 yL原始粗酶，總蛋白約25mg)的Iogen 公司的纖維素酶HDL160和625 μ L均勻的SiO2母液，最后再加入無菌的檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L, pH5. 0)使得SiO2納米微粒輔助纖維素酶HDL160水解反應(yīng)體系總體積至50ml，SiO2納米微粒的終濃度為2. 5 nmol/L?？偡磻?yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于50°C、 120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOmin (4°C，12000rpm)，上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率 11. 8% ο實(shí)施例9 終濃度0. 1 nmol/L的Al (OH) 3納米材料(50 nm粒徑)輔助纖維素酶 EC1800水解稻稈的方法
稱量143 mg納米Al (OH)3,溶于30 ml醋酸-醋酸鈉緩沖液(0. lmol/L, pH5.0)中，用超聲波勻漿處理120min以上，制成50nM Al (OH)3懸液(4. 77 mg/ml)。將江蘇省溧陽市所產(chǎn)水稻收獲后的秸稈粉碎成4mm左右直徑的小粒。在水解反應(yīng)瓶中，加入Ig干燥的磨碎的水稻秸稈廢棄物于醋酸-醋酸鈉緩沖液(0. lmol/L, pH5.0)中，高壓蒸汽滅菌處理20min，冷卻至40°C。在上步體系中，加入IOU (500 μ L原始粗酶，總蛋白約25mg)的Iogen公司的纖維素酶EC1800和100 μ 1均勻的Al (OH)3母液，最后再加入無菌的醋酸-醋酸鈉緩沖液(0. lmol/L, pH5. 0)使得Al (OH) 3納米微粒輔助纖維素酶EC1800水解反應(yīng)體系總體積至 50ml, Al (OH)3納米微粒的終濃度為0. 1 nmol/L?？偡磻?yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于50°C、 120rpm反應(yīng)40小時(shí)。后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOmin (4°C，12000rpm)，上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率 23. 3%ο實(shí)施例10 終濃度0. 1 nmol/L的Al (OH) 3納米材料(50 nm粒徑)輔助纖維素酶 HDL160水解甘蔗渣的方法
稱量143 mg納米Al (OH)3，溶于30 ml檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(0. 05mol/L，pH5. 0) 中，用超聲波勻漿處理120min以上，制成50nM Al (OH)3懸液(4. 77 mg/ml)。將廣西省桂林市所產(chǎn)甘蔗收獲后榨糖的廢棄部分剪碎成4mm左右的小段。在水解反應(yīng)瓶中，加入Ig干燥的磨碎的甘蔗渣于檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(0. 05mol/L, pH5.0)中，高壓蒸汽滅菌處理 20min，冷卻至40°C。在上步體系中，加入10U(400 μ L原始粗酶，總蛋白約25mg)的Iogen 公司的纖維素酶HDL160和100 μ 1均勻的Al (OH) 3母液，最后再加入無菌的檸檬酸_檸檬酸鈉緩沖液(0. 05mol/L, pH5. 0)使得Al (OH) 3納米微粒輔助纖維素酶HDL160水解反應(yīng)體系總體積至50ml，Al (OH)3納米微粒的終濃度為0. 1 nmol/L?？偡磻?yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于50°C、120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOmin (4°C，12000rpm)， 上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率9. 6%。實(shí)施例11 終濃度15 nmol/L的SiO2納米材料(10 nm粒徑)輔助纖維素酶HDL160 水解稻稈的方法
稱量25. Img納米SiO2，溶于100 ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L，pH5. 0)中， 用超聲波勻漿處理120min以上，制成300nM SiO2懸液(0. 1253mg/ml)。將江蘇省溧陽市所產(chǎn)水稻收獲后的秸稈粉碎成4mm左右直徑的小粒。在水解反應(yīng)瓶中，加入Ig干燥的磨碎的水稻秸稈廢棄物于檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L, pH5.0)中，高壓蒸汽滅菌處理 20min，冷卻至40°C。在上步體系中，加入10U(400 μ L原始粗酶，總蛋白約25mg)的Iogen 公司的纖維素酶HDL160和2. 50 ml均勻的SiO2母液，最后再加入無菌的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(0. 05mol/L, pH5. 0)使得SiO2納米微粒輔助纖維素酶HDL160水解反應(yīng)體系總體積至50ml，SiO2納米微粒的終濃度為15 nmol/L。總反應(yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于50°C、 120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOmin (4°C，12000rpm)，上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率 6. 2 %。實(shí)施例12 終濃度20 nmol/L的SiO2納米材料(10 nm粒徑)輔助纖維素酶EC1800 水解稻稈的方法
稱量25. Img納米SiO2，溶于100 ml檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L，pH5. 0)中， 用超聲波勻漿處理120min以上，制成300nM SiO2懸液(0. 1253mg/ml)。將江蘇省溧陽市所產(chǎn)水稻收獲后的秸稈粉碎成4mm左右直徑的小粒。在水解反應(yīng)瓶中，加入Ig干燥的磨碎的水稻秸稈廢棄物于檸檬酸-檸檬酸納緩沖液(0. 05mol/L, pH5.0)中，高壓蒸汽滅菌處理20min，冷卻至40°C。在上步體系中，加入10U(500 yL原始粗酶，總蛋白約25mg)的Iogen 公司的纖維素酶EC1800和3. 33 ml均勻的SiO2母液，最后再加入無菌的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(0. 05mol/L, pH5. 0)使得SiO2納米微粒輔助纖維素酶EC1800水解反應(yīng)體系總體積至50ml，SiO2納米微粒的終濃度為20 nmol/L。總反應(yīng)體系置于恒溫振蕩箱中于50°C、 120rpm反應(yīng)40小時(shí)。40h后將反應(yīng)瓶取出，體系離心IOmin (4°C，12000rpm)，上清液即為直接還原糖產(chǎn)物，采用二硝基水楊酸(DNS)法測定產(chǎn)物濃度，添加納米材料后提高還原糖產(chǎn)率 4. 01 %。 盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種納米材料促進(jìn)木質(zhì)纖維生物質(zhì)水解方法，其特征在于包括如下步驟第一步，納米材料母液的配制稱取納米材料加入到適宜纖維素酶水解反應(yīng)的緩沖溶液中，充分分散至均一，配制成納米材料母液；第二步，納米材料加入纖維素酶-纖維素底物體系促進(jìn)水解配制纖維素酶與纖維素底物體系，再加入納米母液至工作納米濃度，進(jìn)行纖維素酶水解，水解結(jié)束后收獲單糖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料輔助木質(zhì)纖維素原料水解的方法，其特征是，所述納米材料是指粒徑處于納米尺度范圍的氧化物材料或氫氧化物材料或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米材料輔助木質(zhì)纖維素原料水解的方法，其特征是， 所述納米材料為SnO2, SiO2, Fe3O4，Al (OH)3中的一種或者幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料輔助木質(zhì)纖維素原料水解的方法，其特征是，所述工作納米濃度大于0 nmol/L且小于等于20nmol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的納米材料輔助木質(zhì)纖維素原料水解的方法，其特征是， 所述工作納米濃度為lnmol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料輔助木質(zhì)纖維素原料水解的方法，其特征是，所述纖維素酶水解反應(yīng)溫度介于40°C到65°C之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料輔助木質(zhì)纖維素原料水解的方法，其特征是，所述配制纖維素酶與纖維素底物體系，是指按照纖維素酶供應(yīng)商推薦的酶解配制纖維素酶與纖維素底物體系。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的納米材料輔助木質(zhì)纖維素原料水解的方法，其特征是， 所述纖維素酶水解條件是纖維素酶供應(yīng)商推薦的條件。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種生物工程技術(shù)領(lǐng)域的納米材料促進(jìn)木質(zhì)纖維生物質(zhì)水解方法，包括第一步，納米材料母液的配制稱取納米材料加入到溶液中，分散至均一，配制成納米材料母液；第二步，納米材料加入纖維素酶-纖維素底物體系促進(jìn)水解配制纖維素酶與纖維素底物體系，再加入納米母液至工作納米濃度，進(jìn)行纖維素酶水解，水解結(jié)束后收獲單糖，其中所述工作納米濃度大于0nmol/L且小于等于20nmol/L。本發(fā)明簡便快速，穩(wěn)定性佳，重現(xiàn)性好，適用范圍廣。
文檔編號C12P19/02GK102329835SQ201110298420
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者李榮秀, 潘金亭, 王一, 董德賢, 高倩 申請人:上海交通大學(xué)