生物燃料是化石燃料的替代品。由于化石燃料短缺和环境问题,生物燃料的需求正在增加。在利用木质纤维素生物质生产乙醇时,需要纤维素酶把木质纤维素生物质中的复合多糖转变为单糖。商业纤维素酶通常由真菌,特别是里氏木霉生产。里氏木霉由于其生产纤维素酶的高效性被广泛研究。然而,纤维素酶生产的高成本使得木质纤维素生物质的生物转化受到了阻碍。因此使用廉价的生物质进行纤维素酶高效的生产,降低纤维素酶的生产成本是木质纤维素生物质生物转化到生物燃料的关键。本研究以里氏木霉为生产菌株,以农业废弃物稻秆为碳源,探讨了稻秆成分对纤维素酶生产的影响。我们在利用稻秆发酵产纤维素酶的研究中发现发酵液中存在一定量的多酚和可溶性多糖。多酚对乳酸菌、酵母和一些病原微生物等具有抑菌的作用已经有了广泛的研究,但多酚对里氏木霉产纤维素酶影响的研究很少涉及。一些低聚糖和寡糖等作为诱导剂可以促进纤维素酶的生产,但目前,并未见稻秆中的可溶性多糖对里氏木霉产纤维素酶的影响的研究。因此本研究着重探讨了稻秆中的多酚和可溶性多糖对里氏木霉产纤维素酶的影响。在本研究中,我们发现里氏木霉在利用稻秆进行纤维素酶生产的过程中会释放出大量的多酚类物质。我们对稻秆中的多酚的组成进行了定性和定量分析,并调查了这些多酚类物质对里氏木霉进行纤维素酶生产的影响。稻秆中的多酚主要有酚酸和单宁组成。香豆酸(CA)和阿魏酸(FA)是稻秆中主要的酚酸,它们会抑制里氏木霉纤维素酶的生产。当在培养基中添加0.06g/L香豆酸(CA)和阿魏酸(FA)时,纤维素酶活力较对照组下降了23%。虽然稻秆中的单宁与酚酸相比有较少的含量,但单宁却比酚酸对里氏木霉产纤维素酶的抑制作用更强。当单宁浓度大于0.3 g/L时完全抑制了纤维素酶的产生。酚类化合物,尤其是单宁是里氏木霉纤维素酶生产的主要抑制物。因此,我们研究了预处理方法对酚类化合物释放的影响。我们发现球磨预处理次数对香豆酸(CA)和阿魏酸(FA)的释放起着重要的作用,热水预处理稻秆可以有效地除去稻秆中的单宁。通过控制球磨次数与水提取相结合处理稻秆,与对照组相比,纤维素酶的活性提高了2倍。我们发现以酸、碱和球磨三种方式预处理后的稻秆为碳源,利用里氏木霉生产纤维素酶的过程中,以球磨预处理稻秆为碳源的培养液中有较高的纤维素酶产量。球磨稻秆培养液中的纤维素酶活是以Avicel PH-101纤维素为碳源中的1.3倍。我们对稻秆经过水提取和乙醇沉淀制备得到了稻秆水洗液沉淀物,经FT-IR分析,得到的红外光谱谱图显示出典型的可溶性多糖特性。用HPLC测定经酶解后的可溶性多糖的单糖组成,表明葡萄糖为稻秆可溶性多糖的主要成分,而半乳糖、木糖、阿拉伯糖和果糖的含量较少。在以Avicel PH-101纤维素为碳源培养基的基础上生产纤维素酶,添加制备得到的可溶性多糖,发现其滤纸酶活力和β-葡萄糖苷酶活力分别提高了1.5倍和2.3倍。以上结果表明稻秆中的可溶性多糖可以诱导纤维素酶的生产,尤其是β-葡萄糖苷酶的产量。不同次数球磨稻秆中提取出的可溶性多糖的分子量和单糖组成不同,它们对纤维素酶生产的影响也有一定的差异。最后,我们用含有可溶性多糖的培养液培养里氏木霉产的粗酶液对稻秆糖化,发现其葡萄糖产率是单独以Avicel PH-101纤维素为底物产的粗酶液的1.3倍。我们的研究结果表明,可溶性多糖可以在解决里氏木霉低β-葡萄糖苷酶产量中发挥重要作用。由于稻秆中可溶性多糖可以促进纤维素酶的生产,那么我们需要在对稻秆预处理进行纤维素酶生产时,考虑预处理对稻秆中可溶性多糖的影响。我们使用碱预处理的稻秆进行纤维酶的生产,发现其β-葡萄糖苷酶活力却低于未被处理过的稻秆。对碱处理液和水处理液中的碱制备多糖和水制备多糖进行提取和单糖组分分析,发现其单糖组分有较大的差异。葡萄糖均是两种多糖的主要成分,但水制备多糖的葡萄糖含量较高,碱制备多糖中的木糖含量是水制备的多糖中的5倍。碱制备多糖主要是由于破坏稻秆结构溶出的半纤维素。我们还探讨了这两种多糖对纤维素酶生产的影响,发现碱制备多糖对纤维素酶的提高并不显著,尤其β-葡萄糖苷酶。这项结果表明,稻秆中能较好的诱导里氏木霉进行纤维素酶生产的诱导物主要是稻秆在结构未破坏下可溶出的多糖。最后,我们先通过热水提取稻秆中可溶性多糖,再对水处理后的稻秆进行碱处理。通过在碱处理后的稻秆中加入先前热水提取的可溶性多糖,其滤纸酶活是单独以碱预处理稻秆的1.2倍,其β-葡萄糖苷酶活力是是单独以碱预处理稻秆的2.5倍。这种预处理方式可以更经济的进行高产高活力纤维素酶的生产。