生物工程碩士開(kāi)題報(bào)告
開(kāi)題報(bào)告是指開(kāi)題者對(duì)科研課題的一種文字說(shuō)明材料。這是一種新的應(yīng)用寫作文體，這種文字體裁是隨著現(xiàn)代科學(xué)研究活動(dòng)計(jì)劃性的增強(qiáng)和科研選題程序化管理的需要而產(chǎn)生的。下面是生物工程碩士開(kāi)題報(bào)告，請(qǐng)參考！
生物工程碩士開(kāi)題報(bào)告
1 課題來(lái)源
來(lái)課題源于指導(dǎo)老師科研項(xiàng)目，為實(shí)驗(yàn)性課題。
2 研究目的及意義
隨著世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需求的增加及石油資源的瀕臨枯竭，能源危機(jī)日益突顯，許多專家估計(jì),世界上已知的石油儲(chǔ)存量大約30年內(nèi)將被消耗完。
[1]。所以世界各國(guó)紛紛開(kāi)始研究可再生資源作為補(bǔ)充替代能源,其中以燃料酒精的生產(chǎn)最為突出。而纖維素是地球上最豐富、最廉價(jià)的可再生資源。利用微生物及酶技術(shù)，將其水解轉(zhuǎn)化成燃料乙醇是解決化學(xué)燃料短缺的有效途徑之一[2]。因此研究開(kāi)發(fā)纖維素的轉(zhuǎn)化技術(shù),將秸稈、蔗渣、廢紙、垃圾纖維等纖維素類物質(zhì)高效地轉(zhuǎn)化為糖,進(jìn)一步發(fā)酵成酒精,對(duì)開(kāi)發(fā)新能源,保護(hù)環(huán)境具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。近年來(lái)這一領(lǐng)域的研究日益受到世界上許多國(guó)家的重視。
3 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
目前國(guó)內(nèi)外利用秸桿物質(zhì)生產(chǎn)酒精的技術(shù)水平還是停留在先用纖維素酶產(chǎn)生菌株（或其產(chǎn)生的纖維素酶）分解秸桿物質(zhì)產(chǎn)生戊糖和己糖，再由乙醇發(fā)酵菌把單糖轉(zhuǎn)化為乙醇。人們多年來(lái)一直設(shè)法把一系列編碼纖維素酶和半纖維素酶的基因重組進(jìn)能利用單糖發(fā)酵生產(chǎn)酒精的工程菌中，使之能直接將秸稈分解成單糖，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成酒精。近年來(lái)美國(guó)能源部鼓勵(lì)采用具有分解纖維素、半纖維素的整套酶類、能發(fā)酵戊糖產(chǎn)生有機(jī)酸的某些極端嗜熱細(xì)菌，設(shè)法引入乙醇發(fā)酵途徑的基因，同時(shí)敲除細(xì)菌中的有機(jī)酸發(fā)酵途徑，構(gòu)建利用秸桿發(fā)酵乙醇代謝工程菌，這方面的前景非常誘人。與美國(guó)等國(guó)家相比我國(guó)目前以纖維質(zhì)廢物為原料生產(chǎn)酒精仍需進(jìn)一步的深入研究。
湯暉，于淼，湯樹德等研究表明： ① 用不同的化學(xué)方法預(yù)處理秸桿，其纖維素酶解效果順序?yàn)椋簭?qiáng)堿＞石灰＞氨化＞對(duì)照；同一方法在高溫下＞常溫下； ②提高酶濃度可加快酶解速率，縮短達(dá)到同一糖度時(shí)間；在相同底物和酶濃度下，采用較低溫度和延長(zhǎng)酶解時(shí)間，可獲得較高糖度和提高糖化率；在一定的酶濃度下提高底物濃度，雖然酶解速度減慢，但糖度較高，延長(zhǎng)酶解時(shí)間可獲得較高糖化率。 ③利用纖維素對(duì)纖維素酶的吸附—解吸特性，通過(guò)間斷抽吸糖液和等量稀釋并添加底物，所建立的纖維素酶循環(huán)有限連續(xù)糖化工藝是一種耗酶量小而高效糖化綜纖維的簡(jiǎn)易可行工藝。
易守連通過(guò)比較次氯酸鈉法、乙醇法、堿性雙氧水法和氨水法預(yù)處理對(duì)木
質(zhì)素脫除的效果得知，堿性雙氧水對(duì)玉米芯中木質(zhì)素的脫除效率最高;正交試驗(yàn)獲得堿性雙氧水脫除玉米芯木質(zhì)素的工藝條件，處理時(shí)間對(duì)玉米芯木質(zhì)素脫除率影響顯著，其主次關(guān)系為:時(shí)間>雙氧水濃度>堿濃度;最佳工藝條件為雙氧水濃度
1.5%，堿濃度 0.12mol/L，處理時(shí)間6h，木質(zhì)素脫除率達(dá)78.08%[7]。最終去木質(zhì)素的材料的糖化率得到明顯提高。
孫萬(wàn)里等分別采用稀酸和酸堿順序兩種方法處理稻草秸稈結(jié)果表明,木質(zhì)素與半纖維素對(duì)纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖都有較大影響,稀酸處理的秸稈酶解纖維素轉(zhuǎn)化率(43.4 % ,葡萄糖質(zhì)量濃度24.1 g/ L) 是未處理秸稈(16.8 %,葡萄糖質(zhì)量濃度
6.2 g/ L) 的2.6 倍,而酸堿順序處理的秸稈(60.6 %,葡萄糖質(zhì)量濃度47.7 g/ L) 則是未處理秸稈的3.6 倍。采用上述兩種方法處理秸稈后,秸稈木質(zhì)素和半纖維素被移去,秸稈結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而秸稈纖維更易受纖維素酶的攻擊,并且秸稈木質(zhì)素和半纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低,纖維素的酶解得率就越高[8]。
張木明等采用酸處理、堿處理和機(jī)械粉碎3 種方法對(duì)稻草秸稈進(jìn)行預(yù)處理。探討3 種預(yù)處理方法對(duì)稻草秸稈酶解產(chǎn)糖以及纖維素、木質(zhì)素含量的影響。結(jié)果表明, 3 種預(yù)處理都可以較為有效地提高稻草秸稈的酶解產(chǎn)糖率。經(jīng)酸處理、堿處理和機(jī)械粉碎處理后, 稻草秸稈的最高酶解產(chǎn)糖率分別為9.25 %, 33.16 %和10.64 %, 分別約為對(duì)照的3.4 倍、12.0 倍和4.0 倍。酸處理和堿處理可以去除部分雜質(zhì), 達(dá)到純化稻草秸稈的目的, 提高纖維素酶的作用底物——纖維素的比例, 從而提高酶解產(chǎn)糖率; 而機(jī)械粉碎則主要是通過(guò)提高酶反應(yīng)的接觸面積來(lái)達(dá)到提高酶解產(chǎn)糖率的作用[9]。
董玲玲等研究發(fā)現(xiàn)木質(zhì)纖維素中木質(zhì)素的去除是影響纖維素糖化率的關(guān)鍵因素。當(dāng)采用濕氧化技術(shù)處理麥稈時(shí)，木質(zhì)纖維素的去除率為48.4%，半纖維素的去除率為39.5%時(shí)，纖維素的糖化率最大，可達(dá)到78.2%[10]。
4主要研究?jī)?nèi)容、方法
利用木質(zhì)纖維類原料生產(chǎn)乙醇，傳統(tǒng)的方法主要分為兩個(gè)階段:第一階段研究將纖維素酶解成糖;第二階段是用酵母菌將糖發(fā)酵生成乙醇。根據(jù)報(bào)道，以糖為底物進(jìn)行乙醇發(fā)酵時(shí)的理論轉(zhuǎn)化率為51％。
4.1主要內(nèi)容
�。�1）葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
�。�2）纖維素酶活的測(cè)定：
�。�3）纖維素水解實(shí)驗(yàn)
�、俨煌A(yù)處理過(guò)程對(duì)糖化效果的影響
�、诓煌恿戏绞綄�(duì)糖化效果的影響
�。�4）發(fā)酵試驗(yàn)
4.2實(shí)驗(yàn)方法
（1）用DNS法測(cè)葡萄糖濃度；
�。�2）濾紙酶活（FPA）
（4）生物傳感器法測(cè)酒精含量
5工作的主要階段、進(jìn)度
本實(shí)驗(yàn)可分為兩大階段，第一階段研究將纖維素酶解成糖;第二階段是用釀酒酵母菌將糖發(fā)酵生成乙醇。
20**.3.1——20**.3.11 閱讀有關(guān)課題的文獻(xiàn)，完成外文翻譯和開(kāi)題報(bào)告，
擬訂實(shí)驗(yàn)方案；
20**.3.12——20**.3.25 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定及糖化實(shí)驗(yàn)；
20**.3.26——20**.4.7發(fā)酵實(shí)驗(yàn)；
20**.4.7——20**.4.12實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理；
20**.5.28——20**.6.7論文的定稿及答辯。
6最終目標(biāo)及完成時(shí)間
本實(shí)驗(yàn)要求以去木質(zhì)素纖維素為原料進(jìn)行糖化發(fā)酵發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)效果；最終目標(biāo)是得到高的葡萄糖濃度，提高糖化率。
完成時(shí)間：20**.5.27
7現(xiàn)有條件及必須采取的措施
現(xiàn)有艾倫實(shí)驗(yàn)室及DK2系列電熱恒溫振蕩水槽，VELP纖維素測(cè)定儀，自動(dòng)雙重純水蒸餾器，袖珍數(shù)顯筆式酸度計(jì)KL-009(I)，紫外分光光度計(jì)UV-1101，離心機(jī)RJ-TGL-16B，SBA-40C型電子生物傳感器及各種實(shí)驗(yàn)藥品。
必須采取的措施：分光分光光度計(jì)應(yīng)添加比色皿，并注意后期的維護(hù)；大的離心機(jī)中新買的帶旋塞的離心管，在裝滿和速度過(guò)大的時(shí)候都會(huì)使旋塞脫離打在離心機(jī)的蓋上，對(duì)儀器又損害。 濾紙酶活力（u/g)葡萄糖含量（mg)酶液定容總體積5.56反應(yīng)液中酶液加入量（ml）樣品重（g）時(shí)間（h）（3）糖化率的計(jì)算： 糖化率（%）還原糖量0.9100底物重量纖維素百分含量
8協(xié)助單位及要解決的.主要問(wèn)題
本課題的完成應(yīng)解決木質(zhì)素的去除，糖化率及糖濃度的提高等技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)，需要得到……三峽大學(xué)再生能源研究所及田毅紅老師的大力支持和幫助。
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