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1. 
   随着化石资源的日益枯竭和环境污染的加剧，人们开始更加迫切的找寻可替代及环境友好型能源来满足日常生产生活。而生物质能源的开发和利用可以较好的解决能源问题。研究目的及意义

木质纤维素是世界上最丰富的可再生资源。全球每年通过光合作用而获得的木质纤维素总量约1000亿吨，包含的能量约等于600亿至800亿吨石油，即世界年石油产量的20-27倍。但目前木质纤维素的利用率不足3%。我国木质纤维素年产量超10亿吨^[1]，但仅少部分用于饲料、造纸等行业，并且普遍存在原料率用率低、环境污染等问题。此外，每年约2亿吨木质纤维素被就地焚烧，造成巨大的环境污染和资源浪费^[2]。

以木质纤维素为原料来生产燃料乙醇、丁醇是环节能源危机的重要解决途径之一，但是木质纤维素经预处理和酶解所得水解液中存在大量繁杂的有毒物质，主要包括呋喃类衍生物、有机弱酸、木质素被破坏后产生的种类繁多的酚类化合物如酚醛、酚醇、酚酸等。纤维素大分子包裹着木质素和半纤维素的特殊结构使得木质纤维素在利用前必须对原料进行预处理，此过程中纤维素转化为葡萄糖、木糖等物质，产生甲酸、乙酸等有机酸，木质素则降解为多种单环芳香族化合物^[3]。高温下，上述产物会进一步发生多种形式的分解与氧化，产生甲酸、乙酸等有机酸，糠醛、羟甲基糠醛等呋喃类发酵抑制物，这些抑制物通过抑制微生物生长而影响后期发酵。因此实现木质纤维素产品的工业化生产必须首先建立发酵液预处理和发酵脱毒等技术体系。

本课题主要是在抑制物胁迫的条件下，考察假单胞菌的抗逆性，为生物炼制中抑制物的高效转化提供理论基础。期望采取不同的抑制物添加策略，考察假单胞菌的抗逆性和消除胁迫因子性能。课题的开展对抑制物高效转化及假单胞菌抗逆性和胁迫因子解除能力的理论研究具有重要意义。

1. 国内外同类研究现状

2.1抑制物的来源、类型及抑制发酵的原因

2.1.1抑制物的来源

木质纤维素一般包括纤维素、半纤维素和木质素3种主要成分，此外还含有 少量的灰分和抽提物。木质纤维素的三种主要组分之间形成的抗性结构，使其不能直接通过生物转化生产产品，原料必须经过预处理操作破其坏抗性结构，所以原料预处理技术成为决定木质纤维素生物炼制生产效率的最关键步骤。

预处理是通过物理化学作用破坏木质纤维素原料的抗性结构的手段。木质纤维素经过预处理后，结构变得松散，有利于下一步酶解糖化过程中纤维素酶和纤维素底物的结合，保证纤维素酶酶解糖化过程的高效进行。预处理过程通常需要在高温、高压条件下，将木质纤维素结构进行有效的破坏。然而，在这样的严苛的条件下，纤维素、半纤维素和木质素容易过度降解，产生对后续纤维素酶水解和微生物发酵有毒副作用的副产物，因此在预处理之后，木质纤维素生物炼制往往需要去除或降低抑制物从而减轻或消除对酶解发酵的抑制作用，及脱毒，再进行下一步的生物转化，生产各种各样的生物基化学品。

木质纤维素的预处理方法种类繁多，稀酸水解是木质生物质原料水解较为成熟的方法。以稀酸水解预处理为例，在稀酸水解处理过程中，纤维素水解生成葡萄糖，在酸性条件下葡萄糖可以继续降解，生成5-羟甲基糠醛（HMF），进而降解成甲酸和乙酰丙酸等发酵抑制性物质。由于半纤维素的结晶度较纤维素更低，非结晶区更容易发生降解反应。在酸性条件下，90%以上的半纤维素发生水解反应，产生多种单糖，其中主要有木糖、阿拉伯糖、半乳糖等，由半纤维素水解生成的单糖在酸性条件下进一步降解生成糠醛等。半纤维素组分中的氧乙酰基基团水解，会生成乙酸。甲酸、乙酸以及乙酰丙酸等低分子酸类物质对后期微生物处理时酶的活性会产生抑制作用。木质素也会发生一部分降解，其降解的主要产物为多种单环芳香族化合物，灰分和抽提物主要生成酚类物质^[4,5]。在这些物质中一般认为低分子质量的酚类物质对发酵有显著的抑制作用。