生物质及其衍生糖类制备乳酸的研究进展

生物质资源是地球上产量最多、分布最广的可再生资源,利用农业废弃物等各种生物质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的意义。本文在相关研究现状的基础上,简要总结了发酵法、化学催化法等以生物质及其衍生糖类为底物制备乳酸的工艺方法,并对相应体系进行了分析,提出了这一领域中近期的热点及发展趋势,以期对后续研究提供参考。     

缙云山林地土壤纤维素分解菌及酶活性研究

【目的】研究不同林地土壤纤维素分解菌的数量及酶活性,为高效纤维素分解菌群的筛选提供参考。【方法】以缙云山的楠竹林、马尾松林和杉木林土壤为研究对象,测定其土壤养分含量、纤维素分解菌数量和纤维素酶活性,然后就三者之间的相关性进行分析。【结果】(1)杉木林地的土壤纤维素分解菌数量、相对酶活性、羧甲基纤维素酶活性(Cx)和滤纸酶活性(FPA)平均值均显著高于楠竹林地,分别是后者的9.70,1.24,2.80和2.81倍,且楠竹林地上述各指标均高于马尾松林地,分别是马尾松林地的1.36,1.15,1.03和1.07倍。(2)杉木林地和马尾松林地的Cx、FPA变化动态相似,Cx、FPA均在培养至5d时最高,之后略有下降;而楠竹林地的Cx、FPA则是在5d前平稳增长,之后迅速上升,培养至7d时最高。(3)相对酶活性、Cx、FPA两两呈极显著正相关,纤维素分解菌数量与相对酶活性、Cx、FPA呈极显著正相关,土壤纤维素分解菌数量、相对酶活性均与有机质、有效磷含量呈极显著正相关,Cx与有机质、全氮、全磷、有效磷呈显著正相关,FPA与有机质、全氮、全磷呈显著正相关,与有效磷呈显著负相关。【结论】杉木林地的纤维素分解菌活力较强,纤维素分解转化能力及碳循环速率高于楠竹林地和马尾松林地。     

利用小麦秸秆制备的保水剂性能研究

[目的]以小麦秸秆纤维素接枝丙烯酸制备保水剂,并检测各因素对保水剂吸水性能的影响,探索制备保水剂的最佳反应条件,以期制备出成本低,降解性好,保水性高的新型保水剂。[方法]采用水溶液聚合法制备保水剂,并通过单因素试验和正交试验来确定最佳反应条件,对合成产物的吸液倍率、保水性能和表观形态进行测定与表征。[结果]温度为70℃,去离子水用量为160ml,2.0%N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)用量为9ml,引发剂(过硫酸钾:硫代硫酸钠=3∶1)与丙烯酸单体比为2.0%,丙烯酸中和度为70%,反应时间为1h,合成的保水剂具有较高的吸水或盐水倍率,1g保水剂吸0.9%NaCl溶液41.2g/g,吸去离子水430.9g/g。红外光谱分析和电镜扫描结果表明,保水剂胶体接枝聚合成功,胶体具有良好的表面形态。[结论]制备的保水剂吸液速率快、重复吸水效果较好。保水剂在氯化铁溶液中吸水倍率最高,达到113g/g。复合离子溶液中,在离子浓度为1g/L时吸水倍率最高达57g/g。     

几株纤维素分解菌对统糠的混合发酵研究

本试验以统糠为主要发酵对象,利用微生物发酵原理,通过全纤维素粉-Mandels氏营养盐琼脂双层平板培养基的筛选,得到了8株能有效分解纤维素的菌株,并对其和啤酒酵母等进行了颉颃实验,得到四种菌株的组合,并进行了以培养基、菌种比例和含水量三因素三个水平的L9(33)的正交试验,最终获得了一组固体发酵的最佳条件组合为:最佳培养基的组成为玉米粉21%,统糠65%,棉粕10%,白糖,尿素,食盐,麦饭石各1%,菌种比例为菌种1(A):菌种2(B):菌种3(C):啤酒酵母=3∶1∶1∶3,含水量为55%,接种量为8%,发酵温度为28℃,发酵时间为8d。混合菌发酵培养基中的粗纤维下降明显(P0.05),下降最大程度达到了11.64%。真蛋白的含量显著提高(P0.05),达到11.52%。通过发酵提高了统糠的粗蛋白的数量和品质,降低了粗纤维的含量,同时改善了饲料的适口性。     

猪囊尾蚴dUTPase基因的克隆、表达及其产物的酶学活性分析

【目的】克隆、表达猪囊尾蚴dUTPase基因并分析其酶学活性。【方法】通过RT-PCR的方法克隆猪囊尾蚴dUTPase基因,将其与pET载体连接并在原核系统中高效表达;表达产物经Ni柱纯化后进行酶学活性测定。【结果】序列分析表明猪囊尾蚴dUTPase基因与六钩蚴的dUTPase基因核苷酸同源性为100%,而且其氨基酸序列中同样存在5个保守基序。SDS-PAGE显示在21kD附近出现与目的蛋白大小相符的特异条带,表达产物经纯化后dUTPase的含量为2.863mg·mL-1。酶学活性试验证实重组dUTPase能特异性降解dUTP,同时EDTA可以抑制dUTPase的活性;而Mg2+可以增强猪囊尾蚴dUTPase的活性。【结论】成功克隆表达了猪囊尾蚴dUTPase基因并鉴定了它的酶学活性,为进一步研究dUTPase在猪囊尾蚴中的生物学功能奠定了基础,同时也为抗猪囊尾蚴病的药物设计和开发提供了研究基础。     

茯砖茶中冠突散囊菌纤维素酶的酶学性质研究

从茯砖茶中分离出冠突散囊菌,对其进行液体发酵培养,制备成粗酶液。在不同条件下处理粗酶液,运用3,5-二硝基水杨酸(DNS)还原糖法测定纤维素酶活性。试验结果表明,冠突散囊菌所产纤维素酶酶活最佳温度是50℃,最佳pH值是4.8;在30～50℃,pH4～6范围内有较高的稳定性;Ca2+、Mg2+离子对酶活有激活作用,Mn2+、Zn2+、Pb2+离子对酶活有抑制作用。     

土壤中棉秆纤维素降解菌的筛选

本研究应用纤维素刚果红培养基从棉田土壤中筛选纤维素降解菌株,通过CMC酶活、FPA和实际降解效率的测定,筛选出5株能分解纤维素的菌株,分别编号为T4、T3、T2、M4、M3。结果表明,通过对培养和培养温度的优化,发现在培养时间为72 h、培养温度为30℃时纤维素分解酶的活性最佳。在第5 d、10 d、15 d、20 d测定菌株对棉花秸秆中纤维素和木质素均有一定的降解能力,在培养20 d时,对纤维素和木质素的降解速率分别为T4 18.62%、14.2%;T3 18.27%、12.97%;T2 17.53%、13.54%;M4 19.69%、13.56%;M3 19.21%、14.25%。     

改进点样器对血清蛋白膜电泳分离效果的影响

在醋酸纤维薄膜电泳分离人血清蛋白质实验中,为了使实验取得了廉价、简捷、分离效果更好的效果,改用毛细管以及自制点样器点样,经过多次试验,不仅同时结合GIS-2009(Tianneng)图谱分析仪成像和蛋白质指纹图谱分析,结果显示:改制订书针效果优于毛细管和载玻片,而且点样量在3μL时效果优于2μL和1μL。确定最佳点样为:自制的订书针,点样量3μL。     

尿素和纤维素酶对厌氧发酵的影响

【目的】研究尿素和纤维素酶对厌氧发酵产气效果的影响,为解决沼气发酵原料利用率低、实际沼气转化率和沼气产气量低等问题提供科学依据。【方法】以鸡粪和玉米秸秆(干物质(TS)质量比为2∶1)为原料,采用自行设计的可控性恒温厌氧发酵装置,控制TS质量分数为8%,温度为(30±1)℃,在厌氧发酵的前期(装料时)、中期(正常发酵15 d时)和末期(正常发酵30 d时),分别添加尿素和纤维素酶,添加水平均设5,10,15,20 g/kg 4个水平,进行为期46 d的厌氧发酵,研究尿素和纤维素酶不同添加时期及不同添加水平对厌氧发酵产气特性的影响。【结果】尿素和纤维素酶的3个不同添加时期对产气量均没有显著影响,各个时期添加均可促进厌氧发酵的进行,提高累积产气量。尿素的最佳添加量为20 g/kg,前期、中期、末期添加20 g/kg尿素可使产气量较未加尿素的对照分别提高23.3%,18.3%和12.4%。纤维素酶的添加量对产气量没有显著影响,较好的添加方法为末期添加10 g/kg,该法可使累积产气量较未加纤维素酶的对照提高16.8%。【结论】添加尿素和纤维素酶均可促进厌氧发酵的进行,提高产气速率,添加尿素的效果更明显。     

柑橘皮渣降解酶的筛选

从6种果胶酶中,筛选出对柑橘皮渣降解作用良好的果胶酶W1,适宜用量为0.05%;从5种纤维素酶中,筛选出对柑橘皮渣降解作用良好的纤维素酶R-10,适宜用量为0.01%。由果胶酶W1和纤维素酶R-10组成的复合酶,适宜的酶解温度为30℃,酶解时间为24h。