发酵因子对枸杞枝条粉腐解率及木质纤维素降解的影响

为探讨枸杞枝条基质发酵中木质纤维素降解响应规律,试验采用正交设计,以枸杞枝条粉和苦豆子茎秆粉质量比4∶1混合为试材,研究了不同发酵因子对枸杞枝条基质发酵中堆体腐熟速率及木质纤维素含量的影响。结果表明,发酵结束时,翻堆温度上限为60℃、堆体含水率保持在60%、添加油饼氮源及接种粗纤维素降解菌处理条件下枸杞枝条粉堆体的腐解量较多,腐解率较高,加快了枸杞枝条粉的腐解进度;温度、含水率、氮源及外源微生物均对枸杞枝条粉木质纤维素降解有显著或极显著作用,木质纤维素降解难易程度依次为半纤维素、纤维素、木质素,以半纤维素最易降解,降解率在20%以上,以木质素较难降解,降解率在11%以上;以翻堆温度上限为60℃、堆体含水率为60%、添加油饼氮源及接种粗纤维素降解菌处理条件下腐解率较高,纤维素、半纤维素和木质素的降解效果较好。     

玉米芯厌氧消化产气试验研究

以玉米芯为原料,采用常温批量沼气发酵工艺,对其产气量与原料降解率进行研究,并对发酵过程料液中纤维素、半纤维素、木质素进行了对比性分析。结果表明:其启动时间较长,原料难以直接厌氧消化,发酵过程主要以利用纤维素为主,半纤维素利用率较低,木质素则基本上不能利用。     

芒果废弃物降解菌的筛选及香菇混菌发酵条件优化

【目的】为提高我国芒果加工产品利用率,同时为农业发展提供新原料,使芒果废弃物得到资源化利用。【方法】利用选择培养基从芒果废弃物中筛选出一株具有高效降解纤维素能力的菌株L-1,以纤维素降解率、糖化率为响应值,通过单因素和正交试验对其与木质素降解菌(MF687854)混菌发酵条件进行优化,并对发酵产物中蛋白质含量和氨基酸成分进行分析。【结果】通过形态学及分子生物学鉴定该菌为里氏木霉(MK257811),且最优发酵条件为混菌(纤维素降解菌:木质素降解菌)比例3∶2,接种量12.5 g/100 g、含水量70%、初始pH值6.0,最适温度为26℃。【结论】混菌发酵具有极高的可行性及降解能力,两种菌在共同作用时,可显著提高芒果废弃物降解能力。     

棉杆沼气发酵潜力的研究

以棉杆为原料,在中温(35±2)℃条件下研究了棉杆的沼气发酵潜力及发酵过程中纤维素、半纤维素和木质素的降解特征.结果表明,在250mL三角瓶中发酵53d,棉杆的沼气发酵潜力为202mL/g;发酵过程中,棉杆中纤维素和半纤维素的降解率分别为12.4%和21.0%,木质素基本没有降解.同时,在常温(28±2)℃条件下比较了棉杆、麦秆、稻秆和玉米秆等不同秸秆原料的沼气发酵产气量,结果棉杆的沼气发酵潜力低于其它3种秸秆原料.尽管如此,棉杆仍不失为一种有开发利用前景的潜在生物质能源,对棉杆资源的可开发性进行了探讨.     

牛瘤胃中米曲霉的分离鉴定及对玉米秸秆降解效果的研究

为提高玉米秸秆中纤维素的降解率,从牛瘤胃内容物中筛选出高效的纤维素降解菌,并研究该菌对玉米秸秆的发酵效果.经选择性培养基初筛和固体发酵培养复筛,筛选出1株纤维素酶活性相对较高的菌株(No.3),经形态特征观察和26S rDNA ITS区序列分析确定其为米曲霉(Aspergillus oryzae).对其酶学特性及发酵效果进行了研究.结果表明,该菌所产纤维素酶的最适pH值为5.5～6.0,最适温度为50 ℃.其羧甲基纤维素酶活性和滤纸糖酶活性分别达到6.01,1.15 U·g-1.与发酵前相比,发酵后的玉米秸秆中还原糖和可溶性蛋白含量分别提高123.53%,48.98%(P＜0.05);纤维素和半纤维素的降解率分别为25.01%,45.99%(P＜0.05).说明该菌株具有较高的应用价值,可以作为开发和利用农作物秸秆的优良菌株.     

纤维素真酶在纤维素降解中的潜在价值研究

探讨纤维素降解的因素及最新的降解方法,为纤维素的有效利用提供参考依据。     

裂褶菌对玉米秸秆木质纤维素的降解作用

采用固体发酵工艺,通过测定玉米秸秆中木质纤维素的含量及发酵后玉米秸秆结构的变化,探究裂褶菌对玉米秸秆中木质纤维素的降解作用,并用气质联相色谱(GC/MS)对木质纤维素的降解产物进行分析。结果表明:裂褶菌可产生4种与木质纤维素降解相关的酶(纤维素酶、木聚糖酶、木素过氧化物酶和锰过氧化物酶),且在发酵48~72 h 4种酶活力均可达到最高值。扫描电镜、X射线衍射及傅里叶红外光谱结果显示,裂褶菌固体发酵对玉米秸秆表面结构、结晶度及基团均有显著影响。此外,GC/MS结果也证实,裂褶菌降解后的玉米秸秆产物中出现了小分子芳香族化合物、烃类、棕榈酸等产物。以上结果表明,裂褶菌对玉米秸秆木质纤维素具有较强的降解能力。     

基于发酵产氢的玉米秸秆酶解条件响应面优化

利用3因素5水平的中心组合试验设计优化了玉米秸秆的纤维素酶水解条件,以提高纤维素氢气的产量。结果表明,酶解温度、pH和酶用量对氢气产量具有显著影响。在酶解温度51.8℃,pH 4.84、酶用量9.00 FPU/g TS条件下,氢气产量达到208.1 mL/g TVS。通过分析玉米秸秆在降解过程中的成分变化,发现玉米秸秆经水解后纤维素和半纤维素被降解,产氢菌主要利用其产生的可溶性糖发酵产氢,且混合产氢菌也具有直接降解纤维素发酵产氢的能力。     

棉秸秆纤维素降解菌系构建及固体发酵条件优化

【目的】构建棉秸秆降解菌系及其固体发酵条件优化。【方法】根据羧甲基纤维素酶活(CMC)和滤纸酶活(FPA)筛选纤维素降解能力强的菌株,与调节发酵品质的菌株配比,采用响应面法评价初始含水量、接种量、发酵天数及其交互作用对棉秸秆纤维素降解率的影响。【结果】得到24株纤维素降解菌,其中一株透明圈直径与菌落直径的比例最大值 6.20,FPA酶活力9.699 U/h,CMC酶活力10.435 U/h,通过鉴定为枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis),与产朊假丝酵母(Candida utilis)、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)构建复合菌系按1∶1∶2∶1进行发酵,对模型进行方差分析,方程回归显著(P<0.000 1),接种量15.0%,发酵时间35.0 d,水分80.0%时,纤维素降解率达35.91%,接种量对纤维素降解率影响最大。【结论】构建了棉秸秆纤维素降解菌系,确定了固体发酵最佳条件,为棉秸秆饲料化提供了实验及理论依据。     

银杏叶提取物对山羊瘤胃液体外发酵及微生物蛋白产量的影响

以3头安装永久性瘤胃瘘管的山羊为试验动物,以纯淀粉、纤维素和酪蛋白为底物,银杏叶提取物在瘤胃液发酵底物中的浓度设0(对照组)、0.25%、0.50%、0.75%、1.00% 5个水平,利用人工瘤胃体外培养法,通过测定瘤胃液氨态氮(NH3-N)浓度、pH值、微生物蛋白产量和纤维素降解率4个指标,探讨银杏叶提取物对瘤胃液发酵及瘤胃微生物蛋白产量的影响.结果表明: 银杏叶提取物对瘤胃液的pH值影响不大,可降低NH3-N浓度,增加微生物蛋白产量,降低纤维素降解率;银杏叶提取物的最佳添加量为0.50%.     

发酵工业滤渣栽培金针菇的应用

研究发酵工业滤渣栽培金针菇的可能性及金针菇栽培对基料中各有机大分子的降解状况.结果表明,以棉籽壳为主料,添加一定比例的发酵工业滤渣用于栽培金针菇可取得良好的栽培效果.当滤渣添加量为23％时产量最高,其生物转化率达到151.43％,金针菇产量与栽培基料中发酵滤渣添加量呈正相关.金针菇栽 培对基料中半纤维素和纤维素的降解率较高,而对木质素的降解率较低;基料中半纤维素的降解率与滤渣添加量呈正相关,而纤维素和木质素的降解率则呈负相关,蛋白质的降解率和滤渣添加量无明显的相关性.     

瘤胃微生物降解纤维素的研究进展

综述了不同的瘤胃微生物降解纤维素的相对贡献和发酵特征,说明纤维素在瘤胃内的降解是在细菌、原虫和真菌的协同作用下完成的.     

板栗苞壳纤维素降解真菌的筛选及降解效果

为了利用纤维素降解菌促进板栗苞壳快速腐解还田,解决资源浪费和污染环境问题,进行板栗苞壳纤维素降解微生物的筛选和降解效果研究。结果表明,从板栗苞壳发酵堆积物中筛选到4株具有降解纤维素的真菌菌株,通过羧甲基纤维素钠水解圈的测定、滤纸降解试验、板栗苞壳失重试验,4株真菌均有一定降解纤维素的能力,其中菌株SWFU-xws4的降解能力最强,纤维素水解强度为12.96,滤纸降解为团糊状,秸秆失重率为28.47%;通过菌株形态特征和ITS保守序列鉴定表明,初步将高效降解纤维素菌株SWFU-xws4确定为卷枝毛霉(Mucor circinelloides)。     

复合菌剂对玉米秸秆的生物降解作用

为了最大限度地降解农业废弃物玉米秸秆,本研究探讨复合菌剂对玉米秸秆的生物降解作用。采用国家标准中相关测定方法对玉米秸秆中的纤维素和木质素进行测定。结果表明,S-3菌株与白腐真菌复合得到的复合菌剂对玉米秸秆中的纤维素和木质素有很好的降解作用,其最佳降解玉米秸秆的条件为:S-3菌株与白腐菌复合配方为8∶8,料水比为1∶2.5,发酵温度为30℃,发酵时间为17d。在此条件下,秸秆纤维素的降解率为:35.60%,木质素的降解率为:37.41%。     

黑曲霉突变株GL1固态发酵木薯渣的研究

以黑曲霉GL为出发菌株,经紫外诱变,筛选到纤维素降解效率高的菌株GL1。用Plackett-Burman试验及响应面试验方法研究该菌株固态发酵木薯渣的条件,结果表明,最佳发酵条件是:初始pH7.5、发酵温度35℃、培养基初始含水量4mL/g。在此发酵条件下,该菌株产还原糖量为435.7mg/g;纤维素降解率为45.21%。     

秸秆中温厌氧发酵产沼气研究

为解决秸秆焚烧难题,实现秸秆资源的高值化利用,采用玉米秸秆为主要发酵原料,添加泥炭进行中温厌氧发酵产沼气实验,研究了原料混合配比、接种量、起始pH对沼气发酵的影响,分析了玉米秸秆高值化利用的沼气发酵途径。研究结果表明:原料混合配比、接种量、起始pH对沼气发酵均有显著影响,玉米秸秆与泥炭的配比为7∶3、接种量50%、起始pH7.5、在35℃下的发酵产沼气,沼气日产气量达到最大值227.5 m L,总产气量最高为3 193.3 m L。秸秆与泥炭混合,其中所含大量纤维素及半纤维素适合微生物的生长,能为沼气发酵提供丰富的碳素营养;沼气发酵前后原料中纤维素和半纤维素的降解程度比较大,发酵前后纤维素由28.60%降到9.32%,半纤维素由27.67%降到1.51%。     

酸酶法降解稻草纤维素工艺条件优化

以稻草秸秆为纤维素原料,利用稀盐酸对其进行预处理,再用烧碱调节起始pH值,利用自制纤维素酶液进行酶解,得出稻草纤维素降解糖化的较优工艺条件,并进行了最优降解条件纤维素水解液发酵产乙醇的初步试验.结果表明:稻草秸秆在盐酸浓度2.5％、温度126℃、固液比(g/mL)1:3的条件下处理1h后,在温度为55℃、起始pH值为5...     

直接降解稻草秸秆的菌株筛选及其发酵过程研究

研究了降解稻草秸秆的菌株的分离筛选方法,提出了一种全新的筛选方案,即筛选能直接降解稻草秸秆的菌株。以稻草粉琼脂平板进行初筛,以NaOH处理过的稻草粉为发酵培养基进行复筛,得到对稻草降解较为完全的一株菌株。研究表明,该菌株对纤维素、半纤维素及稻草的降解率分别达72%,93%及84%。     

纤维素乙醇生物转化工艺的研究进展

以纤维素为原料生产乙醇主要包括预处理、水解和发酵三步重要的生物转化过程。由于纤维素原料本身的结晶度和难于降解性,木质纤维素原料生产乙醇,在水解之前要对原料进行物理法、化学法、物理-化学法和生物法等预处理才能获得较高的转化率;发酵工艺有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法、同步糖化发酵法、非等温同步糖化发酵法和复合水解发酵工艺等。综述了纤维素转化为燃料乙醇的原料预处理方法、糖化发酵工艺以及不同预处理方法、发酵工艺优缺点及适合的原料范围,并提出了纤维素乙醇产业化亟待解决的关键技术,展望了纤维素燃料乙醇的产业化前景。     

微生物发酵稻草降解非纤维素成分的工艺研究

［目的］探讨混合微生物发酵稻草降解稻草木质素等非纤维素成分的最佳发酵工艺。［方法］利用Aspergillus sp.（CRC04）、Amphibacillus xylanus （ACCC10262）和Pleurotus osteatus （P802）3种微生物菌株对稻草进行发酵,降解稻草中果胶、半纤维素和木质素,运用单因素试验和正交试验研究周期、接种量、pH值与温度对木质素降解效果的影响。［结果］结果表明,影响稻草发酵效果的主要因素中周期＞接种量＞pH值＞温度。最佳的微生物发酵稻草制浆工艺条件为：周期10 d,pH值6.0,接种量2.00%,温度28或30 ℃,CRC04∶P802∶ACCC10262=1∶2∶2。［结论］该研究可为生物发酵法释放纤维素制造草浆提供理论指导。