响应面分析法优化白腐菌Y10产漆酶培养基研究

利用Design Expert软件、采用Plackett-Burman(PB)实验设计和响应面分析法,对白腐菌Y10产漆酶的培养基进行了优化研究,结果表明:大量元素、氨三乙酸(NTA)和藜芦醇(VA)是影响漆酶酶活的3个主要因素;在此基础上,用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法确定了主要影响因素的最佳条件,即白腐菌Y10产漆酶最佳培养基组分为葡萄糖10.00 g,L、酒石酸铵0.50 g/L、大量元素296.50 ml/L、微量元素100.00 ml/L、NTA1.40g/L、VA 5.00 mm01/L、吐温-80加入量为0.10%,在该优化培养基中漆酶酶活达5 282.56 U/L,约为优化前的23倍,其实验值与理论值基本相符.     

油包水(W/O)型微乳液中m-6菌木质素降解酶的研究

【目的】研究W/O十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)微乳液体系和HAc-NaAc缓冲液体系中,m-6菌株固态发酵后产生的胞外木质素降解酶漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(Lip)、锰过氧化物酶(Mnp)酶促反应的最佳反应条件。【方法】通过分别对Lip(以2,2′-连氮-二(3-乙苯基并噻唑-磺酸)为底物)、Mnp(以MnSO4为底物)和Lac(以藜芦醇为底物)3种木质素降解酶在W/O型CTAB微乳液体系和HAc-NaAc缓冲液体系中的酶活测定,研究不同温度、pH和底物浓度对酶促反应的影响,探讨最佳反应条件,并比较两种反应体系下的酶活。【结果】在W/O型CTAB微乳液体系中,Lip、Mnp和Lac 3种酶酶促反应的最佳条件为:温度37℃、pH分别为4.5,4.5和3.5;在HAc-NaAc缓冲液体系中,3种酶酶促反应的最佳反应条件为:温度37℃,pH分别为5.0,5.0和4.0;在两种反应体系中的最佳反应底物浓度相同,即藜芦醇、MnSO4、2,2′-连氮-二(3-乙苯基并噻唑-磺酸)浓度分别为0.053,0.116,0.492 mmol/L。在W/O型CTAB微乳液中,Lip和Mnp酶活比其在HAc-NaAc缓冲液体系中分别提高了81.45%和36.75%,但Lac酶活却减少了2.914倍。【结论】得到了Lac、Lip和Mnp酶3种木质素降解酶在W/O型CTAB微乳液体系和HAc-NaAc缓冲液体系中的最佳反应条件,为木质纤维素的生物降解奠定了基础。     

伊贝母总黄酮的含量测定及抗氧化活性的研究

本文采用紫外-可见分光光度法测定伊贝母中的总黄酮含量,用AB-8大孔树脂将其纯化,将纯化后的黄酮进行抗氧化试验,分别采用DPPH自由基法、羟基自由基法和对还原力的测定研究了伊贝母总黄酮的抗氧化性。结果表明:测定伊贝母中总黄酮的含量为0.1057%;伊贝母黄酮的纯度为80%;当伊贝母总黄酮浓度在0.03～0.15mg/mL和0.1～0.35mg/mL范围内,其对DPPH自由基和羟基自由基的清除率分别为31.11%～84.86%和10.99%～76.45%,且都存在明显的量效关系;伊贝母总黄酮也具有较强的还原力。     

野菊花复合饮料的研制

野菊花和金银花是传统的中药材,绿茶是一种富含茶多酚的健康茶类,中医认为将金银花、野菊花和绿茶配伍合用,能清热解毒、抗菌抗病毒及生津止渴。本试验选取了以野菊花为原料,配以金银花和绿茶,经过正交试验确定最优配方:野菊花量为0.3%、金银花量为0.05%、绿茶量为0.175%、砂糖量为3.7%、柠檬酸量为0.055%和蜂蜜量为1.1%,研制出营养丰富和口感优良的复合饮料。     

8种十字花科短命植物的物候及其对荒漠环境的适应

对8种广泛分布于新疆北部荒漠的十字花科早春短命植物物候特征及其对荒漠环境的适应进行了观测与分析。结果表明，8种植物的种子均在3月中、下旬萌发，5月下旬至6月上旬果实成熟，生活周期均在54～79d，其营养生长期约占整个生活周期的1／3，而生殖生长期约占2／3。植株的生长发育与温度及降水存在密切的联系，说明8种植物均属于典型的避旱型早春短命植物，其短的生活周期是逃避准噶尔荒漠夏季干热气候的一种适应对策。     

植物修复重金属污染土壤的机理及其应用前景

介绍了重金属污染土壤的传统治理方法,论述了重金属污染土壤植物修复的机理及其近年来的研究进展,提出了植物修复技术在今后的应用前景.     

化学预处理提高酒糟生物质酶解糖化效果

为促进酒糟生物质的酶解糖化,筛选适宜的预处理方法,以脱除木质素,提高综纤维素（纤维素和半纤维素之和）保留率为目标,研究比较了酸-超声波耦合（ultrasound-assisted acid pretreatment,UAAP）、液氨（pretreatment by soaking in aqueous ammonia,PSAA）、碱性双氧水（alkaline hydrogen peroxide pretreatment,AHPP）和酸性亚硫酸氢盐（bisulfite pretreatment,BP）4种预处理法对酒糟化学组分、结构特性和酶解得率的影响。结果表明,与其余3种方法相比,BP法处理后酒糟的纤维素和半纤维素保留率最高,分别为84.59%和84.87%,即综纤维素保留率为84.68%。与未处理酒糟（unpretreatment,UP）相比,4种方法预处理后酒糟的综纤维素酶解得率分别提高了49.12%（酸-超声波,UAAP）、55.48%（液氨,PASS）、92.79%（碱性双氧水,AHPP）和99.15%（酸性亚硫酸氢盐,BP）,其中BP法对酒糟酶解糖化的促进作用最有效。扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）和X-衍射（X-ray differaction,XRD）结果显示,酒糟经不同方法预处理后表观结构发生了明显变化,木质纤维网络结构遭到破坏,表面呈现无规则或形状各异的膨松状态,沟壑明显,孔隙率增加,比表面积增大,有利于提高水解酶的可及性。化学组分和结构特性的变化说明酒糟的酶解得率与综纤维素的保留、木质素的去除、表面微观形貌变化以及纤维素结晶度等因素直接相关。总之,酸性亚硫酸氢盐（BP）法是适用于酒糟生物质糖化预处理的一种有效可行方法。     

蔬菜废弃物中温厌氧发酵酸化失稳预警指标筛选

厌氧消化是一种可以较好地将有机废弃物处理和能源回收结合的生物技术,它是多种厌氧微生物共同参与、分阶段有序进行的复杂串联代谢过程。其中产甲烷菌对环境最敏感、代谢速率最慢,产甲烷阶段往往是厌氧消化系统的瓶颈,水解酸化与产甲烷两阶段不能较好地匹配,极易受到抑制。针对蔬菜废弃物厌氧发酵易酸化的特点,该试验旨在筛选发酵体系酸化失稳预警指标,采用自行设计的70 L反应装置,在中温35℃条件下进行蔬菜废弃物厌氧发酵的连续冲击负荷试验。通过对发酵过程中的气相及液相指标监测,该研究筛选出4类失稳预警指标,分别为:1)甲烷与二氧化碳的比值。当CH_4/CO_21.06时,系统出现酸化现象,提前18 d对厌氧发酵系统做出预警指示,具有最强的失稳预警性;2)挥发性脂肪酸。当丙酸、正/异丁酸、正/异戊酸出现突变时,系统出现酸化征兆,分别在17、15和15 d对厌氧消化体系做出失稳预警;3)碱度。包括总碱度(total alkalinity,TA)、碳酸氢盐碱度(bicarbonate alkalinity,BA)、及挥发酸盐碱度(intermediate alkalinity,IA)的耦合性指标,当BA1500 mg/L、BA/TA0.8或IA/BA0.4时,系统提前13、12和12 d做出酸化预警指示,此时发酵体系缓冲性能较差,系统极易出现挥发性脂肪酸的累积进而导致系统酸化失稳;4)氧化还原电位和pH值在整个厌氧消化过程中均持续微弱变化,利用其绝对值很难做出失稳判断,利用其相对变化值可做出失稳判断,骤变分别发生在产气彻底停止前第5天和第4天,预警能力较弱。在工程实际应用中,相比液相指标而言,气相指标的监测更容易实现,建议CH_4/CO_2作为预警指标。     

枸杞粗多糖的提取工艺优化及抗氧化活性研究

本文采用三因素三水平响应面分析法,依据回归分析确定各工艺条件的影响因素,并对其清除自由基和超氧阴离子抗氧化活性进行测定。结果表明:枸杞粗多糖提取的最佳工艺条件为:料液比0.08g/v、提取温度83℃和提取时间为2h,在此条件下多糖提取率为3.403%。枸杞粗多糖质量浓度为4mg/mL时,羟自由基清除率清除率达到97.6%;在粗多糖浓度为2mg/mL时,对超阴离子自由基的清除率最大为18.6%。     

汽爆预处理对水稻秸秆纤维结构的影响

利用新型蒸汽爆破技术对水稻秸秆进行预处理,并对预处理后的秸秆进行结构成分测定及表征,以期通过改变秸秆结构成分提高其利用率。结构成分测定及傅里叶变换红外光谱结果表明,汽爆预处理前后秸秆纤维素含量变化不大,半纤维素含量变化大于木质素含量变化;在2.5 MPa、4 min爆破条件下,秸秆半纤维素含量降到最低,脱除率达到67.89%;在2.5 MPa、2 min爆破条件下,秸秆还原糖含量最高,达4.55%,为对照的5.62倍。扫描电镜与X-射线衍射分析结果表明,汽爆预处理后秸秆表面形态变化较大,结晶度随着压力与维压时间增加而增加。蒸汽爆破可快速、简便、高效地将水稻秸秆等生物质原料进行预处理,为实现其高效再利用创造条件。