Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu phối hợp esterase và hệ enzyme thủy phân từ nấm trong chuyển hóa phụ phẩm công-nông nghiệp để thu nhận bioethanol

Hiên nay, khả năng chuyển hóa các vật liệu thô từ sinh khối giàu lignocellulose bằng các phương pháp truyền thống còn nhiều mặt hạn chế. Do vậy, mục tiêu của đề tài luận án nhằm khai thác nguồn đa dạng xúc tác sinh học (enzyme thủy phân) từ nấm để chuyển hóa hiệu quả sinh khối giàu lignocellulose từ các phụ phẩm công-nông nghiệp thành các đường (C5 và C6) có khả năng lên men cho sản xuất bioethanol.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu phối hợp esterase và hệ enzyme thủy phân từ nấm trong chuyển hóa phụ phẩm công-nông nghiệp để thu nhận bioethanol LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫnkhoa học của TS. Đỗ Hữu Nghị và PGS.TS. Tăng Thị Chính. Các số liệu và kết quả đượcnêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nàokhác. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả Vũ Đình Giáp i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Đỗ Hữu Nghị, Viện Hóa học các hợpchất thiên nhiên và PGS.TS. Tăng Thị Chính, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâmKhoa học và Công nghệ Việt Nam, đã định hướng nghiên cứu, tận tình hướng dẫn, sửaluận án và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành Bản luận án này. Tôi xin cảm ơn Phòng Đào tạo Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên và Học việnKhoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điềukiện thuận lợi và giúp đỡ tôi hoàn thành mọi thủ tục cần thiết trong quá trình làm nghiêncứu. Tôi xin cảm ơn tập thể Phòng Sinh học thực nghiệm, Viện Hóa học các hợp chấtthiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã chỉ bảo, giúp đỡ tận tìnhcho tôi trong quá trình thực nghiệm cũng như chia sẻ những kinh nghiệm chuyên mônquý báu. Tôi xin cảm ơn sự hỗ trợ kinh phí từ Đề tài Hợp tác song phương Việt Nam - Bỉ(Mã số: FWO.104.2017.03) và Đề tài Nghị định thư Việt Nam - CHLB Đức (Mã số:NĐT.45.GER/18) do TS. Đỗ Hữu Nghị làm chủ nhiệm. Cuối cùng tôi xin cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè đã giúp đỡ,tạo điều kiện và động viên tôi trong suốt thời gian học tập. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả Vũ Đình Giáp ii MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN……………………………………………………………………...…ILỜI CẢM ƠN……………………………………………………………………………IIMỤC LỤC.................................................................................................................... IIIDANH MỤC BẢNG ................................................................................................... VIIDANH MỤC HÌNH…...………………………………………………………………………VIIIDANH MỤC TỪ VÀ CHỮ VIẾT TẮT………………………………………………..XIMỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................... 51.1. Phụ phẩm công - nông nghiệp giàu lignocellulose .................................................... 5 1.1.1. Nguồn gốc và thành phần .................................................................................. 5 1.1.2. Nguồn nguyên liệu bã mía ............................................................................... 10 1.1.2.1. Nguồn gốc và hiện trạng sử dụng bã mía ở Việt Nam……………………...10 1.1.2.2. Các vấn đề môi trường từ bã mía ........................................................... 111.2. Chuyển hóa vật liệu giàu lignocellulose ................................................................. 12 1.2.1. Quá trình thủy phân vật liệu giàu lignocellulose .............................................. 12 1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến xúc tác sinh học...................................................... 15 1.2.3. Đa dạng nấm Việt Nam cho chuyển hóa vật liệu giàu lignocellulose ............... 18 1.2.4. Ứng dụng của enzyme trong quá trình thủy phân lignocellulose ...................... 20 1.2.5. Vai trò carbohydrat esterase trong thủy phân lignocellulose............................. 23 1.2.5.1. Acetyl esterase từ nấm ........................................................................... 24 1.2.5.2. Feruloyl esterase từ nấm ........................................................................ 251.3. Tình hình sản xuất bioethanol ................................................................................. 28 1.3.1. Hiện trạng sản xuất và sử dụng bioethanol ....................................................... 28 1.3.2. Nguồn sinh khối cho sản xuất bioethanol ......................................................... 33 1.3.3. Lên men sản xuất bioethanol ........................................................................... 351.4. Tình hình nghiên cứu bioethanol trong và ngoài nước .. ...