振荡发酵生产球形细菌纤维素

采用振荡发酵生产球粒形细菌纤维素,以提供外观和口感新颖独特的纤维素产品.结果表明:培养基的碳源浓度、椰子水添加量、装瓶量、振荡速度等对纤维素颗粒的形状、产量影响较大.最佳发酵工艺为:15g/L蔗糖,(NH4)2SO43 g/L,KH2PO43g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,酵母粉0.5 g/L,20%(ν/ν)椰子水,20%(ν/ν)菠萝汁,500mL三角瓶装200mL发酵液(液高3.4 cm),初始pH4.5,150 r/min,30℃振荡培养10d.在此条件下,可得到粒形均匀(φ 0.8～1.0 cm)、产量较高(3.15 g/L)的球形细菌纤维素.这种新型纤维素球粒能满足食品工业和消费者多元化的需求.     

蒸汽爆破技术在玉米秸秆饲料化利用中的研究进展

玉米秸秆是作物残余物中最丰富的木质纤维素生物质之一,主要由纤维素、半纤维素和木质素通过氢键及其他化学键、分子键结合而成,是具有复杂聚合结构的高分子化合物,作为动物饲料的可利用率较低。蒸汽爆破即汽爆,是应用蒸汽弹射原理实现爆炸过程中对生物质预处理的技术。将蒸汽爆破技术应用于玉米秸秆处理,可高效分离纤维素,对玉米秸秆具有明显的解聚作用,有利于提高玉米秸秆的饲料化利用程度。作者介绍了蒸汽爆破工艺原理与参数,综述了蒸汽爆破处理对玉米秸秆纤维结构、化学成分和酶解产糖的影响,以及对玉米秸秆的营养成分消化率和瘤胃微生物附着的影响。已有研究表明,蒸汽爆破可使蒸汽分子渗入植物组织,经过瞬时释放将内能转化为机械能,作用于生物质组织细胞层间,达到原料分解的目的;蒸汽爆破可改变玉米秸秆的纤维结构,降低半纤维素和木质素含量,提高纤维素含量(随着蒸汽爆破的压强和维压时间的增加,半纤维素含量显著降低,而物料含水率的增加会导致纤维素含量升高);蒸汽爆破可提高玉米秸秆体外发酵酶解产糖率,随着蒸汽爆破压强和维压时间的增加,玉米秸秆体外培养酶解还原糖产量增加;蒸汽爆破可使玉米秸秆的体外发酵产气量、产气速率、干物质和酸性洗涤纤维含量显著提高,可提高反刍动物对玉米秸秆的消化利用率,充分利用玉米秸秆的纤维素,提高玉米秸秆的营养价值;蒸汽爆破通过破坏玉米秸秆的表面结构,可促进瘤胃微生物在玉米秸秆上的附着,从而促进玉米秸秆的降解。综上,蒸汽爆破技术处理玉米秸秆可提高其作为饲料的利用率。     

皱纹盘鲍内脏酶的酶学性质及褐藻胶裂解酶的分离纯化

采用(NH4)2SO4分段盐析、透析、阴离子(DEAE-52)交换柱层析、SephadexG-200凝胶柱层析等分离纯化技术，通过SDS-PAGE电泳分析了皱纹盘鲍内脏酶的组成，结果表明鲍内脏酶主要含有两种褐藻胶裂解酶Ⅰ, Ⅱ，一种纤维素酶，一种琼脂酶。对酶的酶学性质分析结果表明两种褐藻胶裂解酶Ⅰ, Ⅱ的最适pH分别为8.6, 7.2，最适温度为35 ℃，分子量分别为35.2 ku, 67 ku；两种褐藻胶裂解酶的热稳定性比较差，且易受金属离子影响；纤维素酶的最适pH为5.0，最适温度为40 ℃。并确定了皱纹盘鲍内脏酶分离纯化的方法及参数，为进一步研究鲍内脏复合酶的性能提供了基础参数。图14表3参12 关键词：皱纹盘鲍； 褐藻胶裂解酶； 纤维素酶； 纯化 E-mail：wqk320@dlfu.edu.cn     

多酚羧酸合成功能高分子材料研究(Ⅱ)——没食子酰化改性纤维素合成及其功能特性试验

以没食子酰基为功能基团,以改性纤维素为骨架合成功能高分子材料没食子酰化改性纤维素(没食子酰基-1,6-己二亚胺基-羟丙基-纤维素,CG):先将纤维素与环氧氯丙烷反应,然后依次接上己二胺桥链和三乙酰基没食子酰基,最后将没食子酰基脱去乙酰基得到目标产物。功能试验表明,1g产物能结合明胶49.5mg,并可再生使用。1g产物络合金属离子的能力:Fe3 53.4mg,Cu2 38.7mg,Hg2 46.5mg,Mn2 6.8mg,Zn2 27.9mg,Pb2 57.2mg。产物在稀酸、稀碱、稀醇和热水中具有稳定性。     

Molecular Cloning of a Cellulose Synthase Gene PtoCesA1 from Populus tomentosa and Its Genetic Transformation in Tobacco

A 3 125 bp cellulose synthase gene, PtoCesA1, which has a 98% identity to PtrCesA1 from Populus tremuloides, was cloned from cDNA prepared from secondary xylem of P tomentosa. Four anti-expression vectors with different fragments of PtoCesAl, named as pBIPF, pBICC1, pBIPR and pBIBR, were constructed. Some traits of transformed tobacco of pBICC1, pBIPR and pBIBR differed from wild types, such as small leaves, ＂dwarf＂ phenotype and thinner xylem and fiber cell walls than wild plants consistent with a loss of cellulose. It indicated that the growth of transgenic tobacco was restrained by the expression of anti-PtoCesA1. Transgenic tobacco was obtained and the contents of cellulose and lignin were analyzed as well as the width and length of fiber cells, and xylem thickness for both transgenic and control plants. Transformed tobacco showed a different phenotype from control plants and it implied that PtoCesA1 was essential for the cellulose biosynthesis in poplar stems.     

啤酒麦糟纤维素酶水解的研究

以经过适当预处理后的啤酒麦糟作原料，采用里氏木霉产生的纤维素酶进行水解．其纤维素的水解反应可描述为：①前６小时内迅速水解；②６～２４小时内较慢水解；③２４小时后缓慢水解．在水解过程中，存在纤维二糖的积累．且以前６小时积累较多，纤维二糖的最高浓度可达７．５２ｇ／Ｌ．水解前期采取分批添料方法，可提高水解得率和底物浓度．并大大提高水解液中还原糖的浓度．     

纤维素制备高吸水材料研究进展

着眼于高吸水材料在农林业中的应用，综述了以纤维素为原料制备高吸水材料的研究发展现状，指出了最近的研究动向。     

多酚羧酸合成功能高分子材料研究(I)——没食子酸与纤维素的酯化合成及产物功能特性试验

研究了以没食子酰基为功能性基团、纤维素为分子骨架的功能高分子材料的合成。将没食子酸先用醋酐进行乙酰化保护酚羟基,后与酰氯化剂SOCl2或PCl5反应,制得三乙酰基没食子酰氯,得率分别为80%和90%;再以吡啶为催化剂与纤维素进行酯化反应制得三乙酰基没食子酰纤维素;然后脱去乙酰基制得功能高分子化合物没食子酰纤维素,酯化率为43.6%。功能特性试验表明,该产物具有吸附结合明胶和络合Fe3+能力,在稀酸、醇和热水中稳定并可再生。1g干产物可结合明胶65.5mg,解吸率约98%;可络合Fe3+76.5mg,解吸率约98%。本研究为进一步研制可用于酿造过程的能结合蛋白质和络合金属离子的新型功能高分子材料奠定了技术基础。     

纤维素酶在玉米芯上的吸附及其水解作用

对纤维素酶在玉米芯纤维底物上的吸附特征及其水解作用进行了研究.纤维素酶组分中的外切型β-葡聚糖酶(C1酶) 、内切型β-葡聚糖酶(CMC酶)和纤维二糖酶(CB酶)在同一纤维素底物上具有不同的吸附性质,底物的粒度、预处理条件、pH值、温度等因素对纤维素酶的吸附具有不同的影响.在特定的酶解条件下(底物质量分数10 %,pH值4.8,50 ℃),C1酶、CMC酶组分主要吸附在玉米芯纤维底物上,而CB酶组分则大部分游离在液相中.利用纤维素酶的吸附特性,在玉米芯酶解工艺中实现了纤维素酶的回收复用.当玉米芯纤维底物质量分数为10 %,纤维素酶初始用量为每克底物15 FPIU ,酶解48 h后滤去水解液,保留纤维素残渣并加入新鲜底物,同时补加纤维二糖酶(每克底物4 IU)和少量纤维素酶(每克底物7.5 FPIU),继续酶解48 h,如此重复进行.连续重复7批的试验结果表明:这一酶解工艺简便易行,纤维素酶的用量可节约50 %, 同时纤维素的酶解得率平均可达80 %以上.这一研究结果在可再生纤维素资源酶法糖化利用方面具有重要意义.     

Effect of intermittent heat treatment on crystallinity in wood cellulose

The effect of intermittent heat treatment on cellulose crystallites in wood was studied to evaluate quantitatively the changes of crystallinity induced by intermittent and continuous heating. The changes in crystallinity were found to be strongly affected by the intermittent heat treatment. The increased crystallinity, the width of the crystals, and the piezoelectric properties were the same for the first intermittent heating as for continuous heating. Further intermittent heating for the same time duration and temperature had no effect on the above properties, probably due to the stopping of the thermal reaction during the interval. Our results suggested that intermittent heat treatment has certain critical cooling temperatures that stop the thermal reaction and are closely related to the duration of the interval. Samples once exposed to a certain duration of heat treatment and then cooled need more time, about twice that of the first duration of intermittent heating compared with continuous heating, to reach maximum crystallinity in wood cellulose.