本發(fā)明涉及生態(tài)保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及chlorella?sorokiniana對木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中典型抑制物的生物脫毒及資源化利用方法。
背景技術(shù)：
1、木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的資源化利用契合實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代社會循環(huán)經(jīng)濟(jì)的趨勢，越來越受到廣泛關(guān)注。然而，生物質(zhì)基質(zhì)的復(fù)雜性和剛性使得其利用成本高昂且存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。燃料需求的快速增長使得生物燃料的大規(guī)模生產(chǎn)成為必要，其中，木質(zhì)纖維素是最豐富的生物質(zhì)，年總產(chǎn)量達(dá)1500億噸，是第二代燃料乙醇的主要原料，木質(zhì)纖維素具有由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成的晶格結(jié)構(gòu)，木質(zhì)素層對纖維素和半纖維素的攻擊具有水解屏障，這種屏障與植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。因此，通常采用預(yù)處理來破壞物理障礙、提高纖維素和半纖維素可及性。目前，諸多的研究主要關(guān)注預(yù)處理后的固體剩余物用于水解糖化的效果，關(guān)于預(yù)處理過程產(chǎn)生的預(yù)處理液資源化利用的關(guān)注度不高，然而其資源化利用直接關(guān)系到木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的資源化的程度。預(yù)處理液中除含有葡萄糖和木糖等糖類外，還含有酚類、呋喃和有機(jī)酸等對生物具有抑制作用抑制物，因此，脫毒處理對生物利用預(yù)處理液至關(guān)重要。
2、脫毒方法主要包括物理方法，化學(xué)方法及生物方法。物理脫毒包括使用半透膜將木質(zhì)纖維素預(yù)處理抑制物與單糖分離的膜脫毒與使用樹脂等吸附劑對抑制物吸附從而達(dá)到脫毒目的，但這種方式對儀器設(shè)備的要求比較高，成本較高，同時(shí)單糖的損失率比較高，不利于工廠的大規(guī)模生產(chǎn)?；瘜W(xué)脫毒主要是利用化學(xué)試劑與木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中抑制物反應(yīng)生成低毒或無毒的物質(zhì)，應(yīng)用較多的化學(xué)試劑是堿和還原劑。堿法脫毒的優(yōu)點(diǎn)是堿與呋喃醛類物質(zhì)、酚類物質(zhì)和弱酸類物質(zhì)都能反應(yīng)，還能降解木質(zhì)素，所用堿較為普遍，操作比較簡單，缺點(diǎn)是堿用量大，堿和抑制物都不能回收；還原劑脫毒是一種比較常用的脫毒方法，選取合適的還原劑將呋喃醛類、酚類物質(zhì)還原成對細(xì)菌等微生物毒害較小的物質(zhì)，還原劑種類眾多，選擇性較大，成本較低，能夠與多種抑制物反應(yīng)，但脫毒率和精準(zhǔn)度不高。生物脫毒是指使用微生物來降解木質(zhì)纖維素水解物中的毒素或抑制劑，與其他解毒方法相比，生物解毒具有反應(yīng)條件溫和、抑制劑完全轉(zhuǎn)化為無毒衍生物、能耗低、廢水產(chǎn)生量少、生物量損失低等優(yōu)，多種微生物已被用于生物解毒。據(jù)報(bào)道，具有糠醛耐受性的enterobactercloacae?ggt036可在糠醛濃度為20mm和40mm的條件下，將62.8％和64.3％糠醛轉(zhuǎn)化糠醇；產(chǎn)油酵母trichosporonfermentans發(fā)酵12h，將7mm糠醛轉(zhuǎn)化為糠醇，在240h內(nèi)將糠醇轉(zhuǎn)化為糠酸。然而，但很少有微藻用于降解木質(zhì)纖維素水解物中的抑制劑，即產(chǎn)生的酚類及呋喃類化合物。我們首次探究了基于chlorella?sorokiniana的木質(zhì)纖維素預(yù)處理液生物脫毒及資源化利用方法，同時(shí)探究了糠醛及香草醛復(fù)配對chlorella?sorokiniana生長協(xié)同作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種基于chlorella?sorokiniana的木質(zhì)纖維素預(yù)處理液生物脫毒及資源化利用方法，解決了物理及化學(xué)脫毒方法的成本高，脫毒率不高等問題，并實(shí)現(xiàn)的預(yù)處理液的資源化利用。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
3、本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種基于chlorella?sorokiniana的木質(zhì)纖維素預(yù)處理液生物脫毒及資源化利用方法，其是將微藻接入木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中，對其中的有毒物質(zhì)進(jìn)行生物解毒。
4、優(yōu)選地，所述的微藻是chlorella?sorokiniana。
5、優(yōu)選地，所述的木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中的有毒物質(zhì)為糠醛和/或香草醛。
6、優(yōu)選地，所述的木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中的有毒物質(zhì)為糠醛和香草醛，其濃度分別為：0.1g/l糠醛+0.05g/l香草醛或0.1g/l糠醛+0.1g/l香草醛。
7、優(yōu)選地，所述的解毒為通過生物轉(zhuǎn)化將糠醛轉(zhuǎn)化為糠醇，進(jìn)一步地轉(zhuǎn)化為微藻生物質(zhì)。
8、優(yōu)選地，所述的將微藻接入木質(zhì)纖維素預(yù)處理液，其培養(yǎng)溫度為30℃，光強(qiáng)為110-120umol?m-2s-1，轉(zhuǎn)速為150rpm。
9、本發(fā)明的第二個(gè)目的是微藻在木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中生物脫毒糠醛和/或香草醛中的應(yīng)用。
10、優(yōu)選地，所述的微藻是chlorella?sorokiniana。
11、本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下：
12、1.chlorella?sorokiniana對木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中的抑制物生物解毒的效果較好，生長至1d，0.1g/l糠醛可以被100％生物轉(zhuǎn)化；
13、2.chlorella?sorokiniana對抑制劑的生物解毒方法比化學(xué)及物理方法成本低，且能夠資源化利用木質(zhì)纖維素預(yù)處理液，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)物；
1.一種木質(zhì)纖維素預(yù)處理液生物脫毒及資源化利用方法，其特征在于，是將微藻接入木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中，對其中的有毒物質(zhì)進(jìn)行生物解毒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微藻是chlorella?sorokiniana。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中的有毒物質(zhì)為糠醛和/或香草醛。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中的有毒物質(zhì)為糠醛和香草醛，其濃度分別為：0.1g/l糠醛+0.05g/l香草醛或0.1g/l糠醛+0.1g/l香草醛。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的解毒為通過生物轉(zhuǎn)化將糠醛轉(zhuǎn)化為糠醇，進(jìn)一步地轉(zhuǎn)化為微藻生物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的將微藻接入木質(zhì)纖維素預(yù)處理液，其培養(yǎng)溫度為30℃，光強(qiáng)為110-120umol?m-2s-1，轉(zhuǎn)速為150rpm。
7.微藻在木質(zhì)纖維素預(yù)處理液中生物脫毒糠醛和/或香草醛中的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的微藻是chlorella?sorokiniana。