鼠李糖脂对餐厨垃圾厌氧发酵过程中水解酶活性的影响

水解酶的活性直接影响有机物厌氧分解的效率,为了研究生物表面活性剂对有机废弃物厌氧发酵过程的影响,以餐厨垃圾为发酵原料,添加生物表面活性剂鼠李糖脂,添加量分别为发酵物总量的0、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%,35 ℃下发酵25 d,测定发酵过程中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶的活性变化情况。结果表明,鼠李糖脂添加量为0.01%~0.03%时,餐厨垃圾发酵累积产气量随添加量的增加有较大幅度提高,添加量超过0.03%后,产气量与对照相比增加到40%以上,但增加幅度放缓甚至略有降低。鼠李糖脂添加量达到0.03%以上时,COD去除率接近70%,TS(总固体含量)降解率增加到30%以上,VS(挥发性固体含量)降解率增加到50%左右。鼠李糖脂添加量在0.01%~0.03%范围内时,四种水解酶的活性与添加量的增加成正比,添加量达到0.03%时,纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性峰值分别比对照提高60.23%、30.47%、38.51%和36.16%,此后酶活增幅不明显。综上结果表明,添加鼠李糖脂可以提高餐厨垃圾厌氧发酵过程中的水解酶活性,适宜的添加量应为0.03%左右。     

表面活性剂降低烟碱对纤维素酶活性抑制作用的研究

为获得高效的烟秆酶解方法,缓解烟碱对于木质纤维素酶解体系的抑制作用,研究了烟碱对木质纤维素酶系中关键酶—纤维素酶的影响,在此基础上添加表面活性剂进一步分析纤维素酶活性的变化及酶解的效果。结果表明,0.1%底物质量分数的烟碱即会对纤维素酶活性产生显著的抑制作用,且随着烟碱质量分数的提高,抑制效果显著增强;非离子型表面活性剂PEG 6000、Tween 80和生物表面活性剂BSA、鼠李糖脂均能够不同程度降低烟碱对纤维素酶活性的抑制作用;Tween 80和BSA对烟秆酶解效果提升最显著,当添加量分别为0.03 g·g~(-1)底物和0.001 g·g~(-1)底物时,总糖质量浓度比对照分别提高了13.70%和10.34%,半纤维素转化率比对照分别提高了50.94%和40.04%,纤维素转化率没有明显变化。     

一株地衣芽孢杆菌对稻草降解作用的研究

通过测定发酵过程中发酵液的纤维素酶活、半纤维素酶活、可溶性总糖和还原糖浓度以及底物残渣重、残渣结晶度、傅立叶红外光谱和表面结构的变化来研究地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)对稻草的降解作用.研究发现,在发酵过程中地衣芽孢杆菌菌体产酶过程也就是木质纤维素的降解糖化过程.上清液中的纤维素酶活和半纤维素酶活分别在发酵进行到第12 h和48 h时达到最高峰.总糖含量于第4 h达到最高值,然后下降到一定程度后保持恒定还原糖含量随发酵进行不断下降,达到一定值后保持恒定.该菌株对稻草长达5 d的降解过程中结晶度未发生明显变化.底物残渣傅立叶红外光谱分析表明,此菌株对稻草中各组分都有一定降解.稻草中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为14.91%、6.61%和1.42%.利用扫描电镜对底物残渣表面结构进行观察,可看到该菌株主要降解稻草的薄壁细胞,使其发生严重皱缩.     

鼠李糖脂-混合降解菌强化三角梅去除土壤中对硫磷

在温室盆栽条件下,通过单独或联合添加生物表面活性剂鼠李糖脂(RH)和接种混合降解菌(DB),研究了生物表面活性剂-微生物对三角梅修复对硫磷污染土壤的强化效果。结果表明,添加鼠李糖脂和接种混合降解菌可以促进三角梅的生长,特别是对植物根部促进作用显著(P0.05),而种植三角梅使土壤中对硫磷的去除率提高了1.6倍。添加鼠李糖脂、接种混合降解菌可以促进三角梅对土壤中对硫磷的去除,50 d后去除率分别达到73.01%和77.13%,高于对照组(63.23%);两者的联合作用使土壤中对硫磷的去除率达到91.96%。三角梅从土壤中吸收的对硫磷主要积累于根部,对照组中三角梅地上部、根部对硫磷的积累量分别达到153.59、289.57μg·g~(-1),添加鼠李糖脂、接种混合降解菌显著降低了三角梅体内的对硫磷积累量(P0.05)。同时发现,三角梅的存在显著提高了土壤脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性(P0.05),添加鼠李糖脂和接种混合降解菌可以在不同程度上提高土壤中酶的活性。     

木质纤维素原料制备槐糖脂的研究进展

木质纤维素材料是地球上产量最多、分布最广的可再生资源,利用其制备高附加值平台化合物对解决能源危机和环境问题具有重要意义。文中对木质纤维素发酵生产槐糖脂工艺中的关键技术进行了阐述,即木质纤维素的预处理、酶的水解、水解液的脱毒和槐糖脂发酵参数的控制,分析总结了不同方法存在的优缺点以及发酵参数对槐糖脂产量的影响。最后,对利用木质纤维素发酵生产槐糖脂来降低成本的国内外研究进行了综述,以期为实现槐糖脂的工业化生产提供参考。     

几种化学物质对稻草秸秆酶解糖化的影响

在木质纤维素酶解研究领域,高浓度还原糖的获得是实现其能源转化的基础。以稀硫酸预处理后的稻草秸秆为原料,初始酶解物料条件为20%(重量/体积),木聚糖酶220U.g-(1底物),纤维素酶6FPU.g-(1底物),果胶酶50U.g-(1底物),选取吐温80(Tween80)、MgSO4、FeSO4、聚乙二醇(PEG)和牛血清白蛋白(BSA)作为酶解体系添加物,分别考察了其添加量对还原糖浓度的影响。试验结果表明:在稻草秸秆酶解体系中,Tween80、MgSO4、FeSO4、PEG和BSA5种化学物质各自最佳添加量分别为0.05、0.0005、0.02、0.01g和0.0005g.g-(1底物);助催化作用强度依次为MgSO4>Tween80>BSA>FeSO4>PEG。添加MgSO40.0005g.g-(1底物),48h糖化后,还原糖浓度达到72.45g.L-1,比对照提高了7.98%。试验结果表明添加适量化学物质可以有效提高还原糖浓度。     

里氏木霉纤维素酶水解稻草的研究

[目的]探讨碳氮源对里氏木霉发酵产纤维素酶的影响,以及纤维素酶水解稻草的条件。[方法]通过添加不同的碳源和不同浓度的酵母粉,探讨里氏木霉合适的发酵条件;使用不同添加量的纤维素酶对稻草进行酶解;分别利用纤维素酶、纤维素酶和木聚糖酶混合酶对稻草进行酶解反应。[结果]利用乳糖和稻草的复合碳源和12 g/L的酵母粉进行水解时,纤维素酶活性较高。酶解适宜的酶用量为每克稻草底物200 U的滤纸酶。用纤维素酶及木聚糖酶混合酶酶解稻草96 h的酶解得率为65.4%。[结论]该研究可为里氏木霉纤维素酶生产和酶解稻草的应用提供一定的依据。     

碱性预处理对稻草秸秆酶解的影响

以稻草秸秆为原料,弱碱性预处理后进行酶解糖化,对预处理前后的稻草秸秆进行扫描电镜观察,研究预处理条件对稻草秸秆半纤维素、纤维素、木质素含量及损失率的影响,通过酶解还原糖的释放量来判断预处理的效果.结果表明:碱性预处理降低了稻草秸秆中木质素的含量,提高了纤维素的含量,增加了纤维素酶与底物的酶解可及度,促进了稻草秸秆酶解糖化.经2.0%NaOH、60 ℃、固液比1﹕12处理24 h后的稻草秸秆,在pH5.0、加酶量31.2 mg/g、45 ℃条件下酶解120 h的还原糖达到了790.3 mg/g,糖化率为81.01%.扫描电镜观察显示,经碱性预处理过的稻草秸秆孔隙度增大,机械组织暴露,酶解的有效比表面积增大,酶解速率加快.     

鼠李糖脂对两株木质素降解菌产酶能力的影响

研究了生物表面活性剂鼠李糖脂对黄孢原毛平革菌、简青霉产木质素降解酶能力的影响．结果表明，鼠李糖脂对酶活性的影响与鼠李糖脂的浓度、投加形式、菌种及酶的种类有关．0．0065％的鼠李糖脂不同程度地促进了黄孢原毛平革菌产LiP，MnP，简青霉产LiP，漆酶，0．013％的鼠李糖脂可以促进黄孢产LiP，简青霉产漆酶，但却明显抑制了另外两种酶的活性；鼠李糖脂可以使简青霉产MnP的高峰期提前，但不能提高酶活性．通过影响产酶能力，鼠李糖脂使两株菌对木质素的降解率均高于对照样．此外，接种鼠李糖脂产生菌——铜绿假单胞菌的效果达到甚至超过添加鼠李糖脂的促进效果．     

不同预处理对猴头菇菌渣及水稻秸秆水解性能的影响

以猴头菇菌渣和水稻秸秆为原料,以纤维素酶和表面活性剂为水解剂,研究了添加水解剂对还原糖含量、CMC酶活性、底物回收率等的影响。结果表明,添加表面活性剂的纤维素酶降解秸秆纤维素产糖的效率高于未添加表面活性剂的降解产糖效率,纤维素酶降解试验底物回收率大小顺序为TU2TU1CKHOU2HOU1;猴头菇菌渣降解率远远高于碱处理水稻秸秆,在酶解试验中产糖量大小顺序为HOU2TU2TU1CKHOU1。菌渣中酶和加入的酶液共同降解底物产糖效率高于其他组,在酶解试验中酶活性大小顺序为HOU1TU2TU1HOU2CK。纤维素酶降解纯菌渣CMC酶活性最高。     

常用农药在水稻叶片上的润湿能力分析

【目的】研究稻田常用农药大容量喷雾和弥雾浓度下药液在稻叶上的润湿性能。【方法】采用Zisman图法测定稻叶的临界表面张力,并将其与采用国家标准GB 5549-90的方法测定的52种农药田间使用浓度下药液的表面张力值进行比较分析;采用表面张力法测定药液中表面活性剂的临界胶束浓度,并借助5种制剂来分析说明药液在稻叶上的润湿性。【结果】南粳44、南京11和武香糯8333 3种稻叶正、反面的临界表面张力估值介于29.90-32.88 mN•m-1。大容量喷雾和弥雾时,药液的表面张力小于稻叶临界表面张力的农药分别为21和23种,其中药液中表面活性剂浓度高于临界胶束浓度的农药分别为19和21种;其余农药的药液表面张力则大于稻叶的临界表面张力或药液中的表面活性剂浓度低于临界胶束浓度。大容量喷雾和弥雾时,5%井冈霉素AS、70%吡虫啉WDG 2种农药药液的表面张力分别为46.84和46.53 mN•m-1、49.48和40.24 mN•m-1,在稻叶上的接触角均大于100°,润湿性差;50%甲基硫菌灵SC 药液的表面张力均为35.89 mN•m-1,在稻叶上的接触角介于98.59°-53.76°,润湿性较差至好;4%阿维菌素ME、1.8%阿维菌素EC 2种农药的药液表面张力分别为29.98和29.13 mN•m-1、27.67和27.67 mN•m-1,在稻叶上的接触角均小于60°,润湿性好。【结论】稻田常用农药中多数在大容量喷雾和弥雾浓度下药液的润湿性较差。     

响应面法优化玉米秸秆酶水解条件的研究

针对玉米秸秆制取燃料乙醇过程中玉米秸秆酶水解效率低的问题,利用响应面法对玉米秸秆酶水解条件进行优化。首先通过两水平Plackett-Burman试验中8个因素,筛选出3个对还原糖产率影响最大的因素(酶浓度、温度和固液比),再通过最陡爬坡试验确定其最优区域,然后通过Box-Behnken设计和响应面法进一步确定因素间相互关系和以还原糖最大产率为目标的最优条件。结果表明:酶浓度和固液比、温度和固液比间的交互作用对酶水解的影响显著,还原糖最大产率(42.97%)的最优条件为酶浓度55.45U.g-1,酶比例2∶1,温度44.39℃,pH值5.0,固液比1∶10.3,转速140r.min-1,酶解时间72h,Mg2+浓度0.01%。     

Tween-20协同麦草酶水解的研究

采用正交试验设计的方法,对在混合酶(纤维素酶Celluclast1.5 l,β-葡萄糖苷酶Novozym188)与Tween-20协同作用下,经乙醇预处理的麦草酶水解工艺条件进行研究,详细讨论了反应温度、底物浓度、Tween-20用量、纤维素酶用量对还原糖浓度和得率的影响,并对酶水解工艺进行优化.结果表明,最佳工艺条件为反应温度50℃,底物质量浓度100 g.L-1,Tween-20用量0.03 g.g-1,纤维素酶用量15 FPU.g-1.在此条件下,水解72 h时,还原糖质量浓度和得率分别达到46.1 g.L-1和41.5%.     

酶解米糠清蛋白功能性质的研究

以米糠为原料,按照0sborne法分级提取米糠清蛋白,选取碱性蛋白酶对米糠清蛋白进行酶解作用。通过响应面优化得出最佳酶解条件为:加酶量5 500 U·g-1蛋白,酶解pH9.54,酶解温度56.5℃和酶解时间2.13 h,此时米糠清蛋白溶出率高达85.34%。同时对酶解前后米糠清蛋白的功能性质进行比较,酶解后米糠清蛋白的溶解性高达91.89%、乳化性高达84.23%、起泡性高达79.51%、持水性2.71 g·g-1及吸油性7.14 g·g-1,相对于未酶解前各功能性质指标均有不同程度提高。     

不同温度下外源纤维素酶对土壤原生纤维素酶活性的影响

[目的]观察向土壤中加入外源纤维素酶后土壤原生纤维素酶活性及其底物酶解率的变化。[方法]以玉米秸秆为底物,在pH值6.5,温度27、37、47℃的环境中,向土壤施加外源纤维素酶,研究不同温度下外源纤维素酶对土壤原生酶活性及其底物酶解率的影响。[结果]在pH值6.5环境中,各处理酶活均是先上升后下降的,可能是因为土壤与酶共存状态下酶解速率很快,在培养的前半段时间就将大部分秸秆酶解,在此后几天秸秆残留越来越少,酶活也就逐渐降低。各温度处理下的土壤酶活为47℃〉37℃〉27℃,且各温度环境下添加外源纤维素酶都有助于提高土壤原生纤维素酶活性。[结论]添加外源纤维素酶有助于提高土壤原生纤维素酶活性。     

脂肽类生物表面活性剂微生物合成菌的筛选

对采集的16个样品经富集培养和平板分离,共获得122株菌株.采用排油活性法和表面张力测定法筛选出5株产表面活性剂的优良菌株,均能将发酵液表面张力降低到40.0mN/m以下.其中一株假单胞菌H0591菌株将发酵液表面张力下降到了32.2mN/m.该菌产生的表面活性刑具有良好的酸碱稳定性和耐温性,且显示出了很强的抗真菌活性.薄层色谱(TLC)后通过茚三酮显色分析表明该表面活性剂为脂肽类化合物.     

枯草芽孢杆菌B_1、B_2发酵液生物表面活性剂初探

将枯草芽孢杆菌B1、B2发酵液在50～120℃分别热处理2h,B1、B2表面张力分别为28.34～30.12mN/m、28.34～31.53mN/m;pH在2.0～7.0之间,B1、B2表面张力分别为27.07-28.42mN/m、28.98-30.9mN/m;NaCl浓度在2.0×104～2.0×105mg/L内,B1、B2表面张力分别为27.45～30.88mN/m、29.02-36.97mN/m。表明,B1、B2产生的表面活性剂对热、酸性和盐具有较强的耐性;当B1、B2表面活性剂粗制品浓度为0.03、0.04和0.05g/L时,B1对立枯丝核菌(RhizoctoniasolniaKuhn)抑制率分别为19.29%、28.71%和45.65%,B2分别为20.14%、30.82%、57.18%。说明B1、B2表面活性剂对立枯丝核菌(R.solnia)具有较好的抑制作用;B1、B2发酵液经提取纯化所得的表面活性剂粗制品,通过TLC和IR方法鉴定,初步确定为脂肽类物质。     

酶法水解杂细胞最适条件及酶回收利用

研究了纤维素酶水解杂细胞的适宜条件及酶回收利用技术。在底物浓度为 3 % ,酶用量为 12 5IU/ g杂细胞(干重 ) ,酶解时间为 2 4h的最适酶解条件下 ,酶解转化率达 70 2 0 % ,还原糖浓度为 2 2 18mg/mL。用底物吸附法可以对同一批纤维素酶重复利用 3次 ,相当于每克杂细胞 (干重 )的酶用量仅为 41IU ,显著降低了纤维素酶用量 ,并有较高的酶解转化率。采用本工艺 ,1t杂细胞可得SCP饲料 2 5 0kg(干重 ) ,其粗蛋白含量为 45 5 %。