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科技成果
功能化离子液体联合秸秆降解菌及其酶系降解秸秆木质纤维素制备高附加值化学品
2020-01-24    作者:jh    浏览次数:0

   

东北农业大学生命科学学院


成果简介

本项目针对生物能源研究领域中迫切需要解决的重要问题之一,秸秆木质纤维素制备还原糖等高附加值产品的问题。将化学与生物学相结合,以我省丰富的资源—农作物秸秆为原料,开发功能化离子液体联合秸秆降解菌转化秸秆木质纤维素,制备高附加值化学品技术。

路线一:筛选具有较高纤维素酶活力的纤维素降解菌,筛选具有漆酶,锰过氧化物酶,木质素过氧化物酶等高酶活力的木质素降解菌,配制秸秆降解菌剂降解秸秆,其酶系应用于秸秆转化制备还原糖。

路线二:开发功能化离子液体处理秸秆技术,经离子液体处理后,进一步采用秸秆降解菌及其酶系降解秸秆制备高附加值化学品。

路线三:将分别筛选耐受离子液体的秸秆纤维素降解菌株和秸秆木质素降解菌株,建立功能化离子液体联合秸秆降解菌统一体系降解秸秆的技术。


技术成熟度

项目完成了疏水性功能化离子液体和酸性功能化离子液体对秸秆木质纤维素作用机理的研究,将进一步研究功能化离子液体联合秸秆降解菌转化秸秆制备高附加值产品,已发表学术论文 30 余篇,发表专利 2 项,软件著作权 2 项。已获得具有较高酶活力的秸秆纤维素降解菌和秸秆木质素降解菌,将进行秸秆降解菌剂的配制研究;已成功采用功能化离子液体技术处理秸秆,分离得到木质素, 纤维素和半纤维素,由功能化离子液体处理的秸秆纤维素经纤维素酶处理,酶解效率得到大幅度提高,将进一步开发新型功能化离子液体,提高离子液体处理秸秆效率,提高还原糖等高附加值产品的产量,降低生产成本。其中,高酶活力的秸秆降解菌株、疏水性功能化离子液体处理秸秆技术为自主知识产权,正在专利申请中。


推广应用

1.利用秸秆降解菌剂降解秸秆,有效快速降解农作物秸秆。

2.利用秸秆降解菌的生物酶系转化秸秆制备高附加值产品,实现变废为宝。

3.将功能化离子液体联合秸秆降解菌应用于秸秆降解制备高附加值产品,将资源有效利用和循环利用。


效益分析

1.通过配制秸秆降解菌剂,有效快速降解农作物秸秆,减少化肥使用量。预估一亩地秸秆降解菌投入 10 公斤,费用 300 元,平均每亩地可降解秸秆 3 吨,获得 0.4 吨可降解有机肥,平均增加效益 1500 元以上。

2.同时以秸秆粉作为培养基碳源培养降解菌株,可获得木质素过氧化物酶,锰过氧化物酶等生物酶,增加经济效益。

3.离子液体可以重复使用,节约生产成本,可制备高附加值产品。




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