Введение
Глава 1 – Обзор литературы по технологиям производства биоэтанола из лигноцеллюлозного сырья с использованием базидиальных грибов 11
1.1 Состояние производства биоэтанола в мире и в Российской Федерации 11
1.2 Характеристика лигноцеллюлозного сырья 15
1.2 Характеристика базидиальных грибов 19
1.2.1 Механизм действия целлюлаз базидиальных грибов 21
1.2.3 Механизм действия лигнинразрушающих ферментов 24
1.3 Характеристика существующих технологий произодства биоэтанола из лигноцеллюлозного сырья 25
1.3.1 Предобработка лигноцеллюлозного сырья с использованием базидиальных грибов 29
1.3.2 Ферментативный гидролиз лигноцеллюлозного сырья 35
1.3.3 Конверсия лигноцеллюлозного сырья в биоэтанол 38
Выводы по главе 1 42
Глава 2 – Материалы и методы 43
2.1 Штаммы, питательные среды, культивирование и ферментация 43
2.2 Идентификация штаммов микроорганизмов 47
2.3 Определение концентрации биомассы 48
2.4 Определение концентрации редуцирующих сахаров 48
2.5 Определение концентрации глюкозы 49
2.6 Исследование целлюлазной активности чашечным методом 49
2.7 Определение фенолоксидазной активности чашечным методом (метод Бавендамма) 50
2.8 Определение жизнеспособности штаммов базидиальных грибов в присутствии пероксида водорода 51
2.9 Определение концентрации этилового спирта 51
2.10 Оптимизация состава питательной среды для штаммов базидиальных грибов 51
2.11 Статистические методы 52
Выводы по главе 2 53
Глава 3 – Исследование штаммов базидиальных грибов в качестве перпективных продуцентов биоэтанола из лигноцеллюлозного сырья 54
3.1 Характеристика выделенных штаммов базидиальных грибов 54
3.2 Скрининг штаммов базидиальных грибов на способность продуцировать биоэтанол 58
3.3 Скрининг штаммов базидиальных грибов по критерию ферментативной активности 59
3.3.1 Исследование целлюлазной активности 59
3.3.2 Исследование фенолоксидазной активности 61
3.3.3 Температурная зависимость ферментативной активности штаммов базидиальных грибов 3.4 Исследование динамики накопления биомассы штаммов базидиальных грибов 64
3.5 Исследование динамики накопления целевого продукта и убыли исходного субстрата 66
3.6 Влияние концентрации исходного субстрата на жизнеспособность штаммов и на выход целевого продукта 70
3.7 Сравнение ээфективности исследуемых штаммов с известными ранее штаммами базидиалтных грибов 71
Выводы по Главе 3 73
Глава 4 – Определение дополнительных аспектов получения биоэтанола из лигноцеллюлозного сырья с использованием базидиальных грибов, учитываемых при разработке технологической схемы 74
4.1 Исследование жизнеспособности штамма T. versicolor It-1 в присутствии пероксида водорода 74
4.2 Исследование возможности многократного использования биомассы для продуцирования этанола 76
4.3 Исследование конверсии лигноцеллюлозных субтратов в биоэтанол 76
4.4 Оптимизация состава питательной среды для штамма T. versicolor It-1 80
4.4.1 Качественный подбор источников азота и углерода 80
4.4.2 Оптимизация количественного состава жидкой питательной среды методом математического планирования эксперимента 82
Выводы по главе 4 85
Глава 5 – Разработка технологии получения биоэтанола с использованием базидиальных грибов 86
Выводы по главе 5 92
Выводы 93
Заключение 96
Список использованной литературы 97
