生物预处理秸秆降解木质素条件的优化

[目的]优化黄孢原毛平革菌生物预处理降解玉米秸秆中木质素的条件。[方法]通过单因素和正交试验,分析不同pH、温度、接种量和时间对黄孢原毛平革菌降解木质素的影响。[结果]黄孢原毛平革菌降解玉米秸秆木质素的最适条件为:温度32℃,pH=6,接种量10片,时间15d。[结论]在最适条件下,还原糖得率由0.47g·L~(-1)提高到0.79g·L~(-1)。本研究可提高玉米秸秆中纤维素的利用率可用于后续研究。     

黄孢原毛平革菌对玉米秸秆木质素的降解研究

农作物秸秆还田是目前合理利用秸秆资源的有效方法之一,但不经预处理直接还田存在着许多不足之处.笔者通过分析玉米秸秆在黄孢原毛平革菌处理条件下木质素的降解情况,筛选出黄孢原毛平革菌对玉米秸秆木质素降解的最佳粒度与时间,为今后经济高效的还田产业提供理论基础.研究结果表明,黄孢原毛平革菌对大粒度的玉米秸秆(4~5和1~3 cm)较小粒度(0.5 cm)的降解效果好.在动态降解过程中,玉米秸秆的降解速率出现了两个高峰期,但不同粒度高峰期出现的时间略有不同.3种粒度的玉米秸秆分别在接菌35,40和35 d后累计降解率达到最大,其值分别为21.6%,35.6%和45.2%.综合比较,粒度为4~5 cm的玉米秸秆接种黄孢原毛平革菌35 d后,玉米秸秆达到最佳降解效果.     

转锰过氧化物酶基因酵母的建立及其降解秸秆木质素能力的研究

为了提高锰过氧化物酶基因的表达产量,从黄孢原毛平革菌中获取锰过氧化物酶基因,并将其转化至毕赤酵母中。在液态发酵培养条件下,重组酵母与原始黄孢原毛平革菌所分泌的锰过氧化物酶活性分别为0.317 8U·m L~(-1)和0.197 2 U·m L~(-1)(P0.05);重组酵母所表达酶的最适温度和p H值分别为40℃和4.5,与原始酶的生化特性基本一致。在含有玉米秸秆的液体培养基中,重组酵母对秸秆中木质素降解率达到24.09%,而黄孢原毛平革菌对木质素的降解率为16.53%(P0.05)。     

白腐真菌发酵罐产漆酶条件的优化

选取黄孢原毛平革菌作为漆酶的生产菌株,分别研究搅拌转速、通气量、培养温度、接种量和培养基初始pH值对发酵罐发酵产漆酶的影响;并在单因素试验的基础上,采用正交试验研究黄孢原毛平革菌发酵产漆酶的最佳条件。结果表明,发酵罐搅拌转速对漆酶产量影响最大,产漆酶的最优条件如下:温度28℃、转速300 r/min、通气量5 L/min(通气比1.0 vvm)、培养基初始pH值5、接种量15%,得到最高产漆酶水平14.86 U/mL。     

酸-菌-酶法处理黄姜皂素生产废渣的工艺

通过正交试验,考察了酸-菌-酶法共降解黄姜皂素生产废渣的最佳糖化工艺条件。结果表明,皂素生产废渣先进行酸水解,再利用黄孢原毛平革菌对其中的木质素进行降解,最后进行酒精酶水解,得到这种酸-菌-酶法糖化工艺的最优条件为,蒸汽处理后的废渣先经液固比20∶1、稀硫酸(w=4%)、100℃的条件下酸水解120 min;再于30℃、pH6、加菌量100 mL.L-1的培养条件下利用黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chry-sosporium)降解4 d;最后在酶用量0.9 mL、温度为50℃、pH4.8的工艺条件下酶解100 min。黄姜皂素废渣经该条件处理后,木质素去除率达42.82%,还原糖得率最高达59.72%,比采用酸-酶法水解后的还原糖得率提高了25.62%。这种酸-菌-酶法结合工艺可以更有效地降解皂素生产废渣,得到较高的还原糖量。     

降解紫花苜蓿复合菌群的筛选及产酶条件优化

为解决紫花苜蓿秸秆直接还田秸秆利用率低下的问题,实现绿肥作物还田的高效利用提供理论依据和实践参考。本试验通过测定羧甲基纤维素酶活力和滤纸酶活力,对pH(7.0、8.0和9.0)、培养温度(15℃、20℃和25℃)和接种量(1%、2%和3%,V/V)这3个因素进行产酶条件优化。筛选出紫花苜蓿秸秆高效降解复合菌群C(细疣篮状菌Talaromyces verruculosus加青霉菌Penicillium sp.)和复合菌群D(子囊菌属Ascomycota sp.加黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium);培养温度对复合菌群的羧甲基纤维素酶产酶能力影响最大,pH值对复合菌群的滤纸酶产酶能力影响最大。复合菌群C的产酶最佳水平为pH值=9.0,T=25℃,接种量=2%;复合菌群D的产酶最佳水平为pH值=9.0,T=25℃,接种量=3%。     

白腐真菌发酵罐液态发酵产漆酶条件的优化

通过在发酵罐中液体发酵产漆酶,在发酵罐中筛选黄孢原毛平革菌液体发酵产漆酶的最佳条件.试验选取已优化的白腐真菌液态发酵培养基进行培养,在发酵罐中进行单因素和多因素正交试验,对其在发酵罐中发酵产酶条件进行优化.选取的白腐真菌黄孢子原毛平革菌的最佳发酵生产条件为:温度28℃、转速300r/min、通气量5L/min(通气比1.0vvm)、pH值5、接种量为15%.在此条件下最高产酶水平可达14.86U/mL.     

黄孢原毛平革菌降解白酒糟中木质素的影响因素

考察不同温度(37℃、38℃、39℃)、时间(8 d、9 d、10 d)、含水量(55%、60%、65%)和接种量(按V/W的10%、20%、30%)组合对黄孢原毛平革菌降解白酒糟中木质素的影响。研究表明:当接种量为10%、含水量为60%,在39℃下发酵10 d,可使白酒糟中木质素降解率达到5.93%;4个因素对黄孢原毛平革菌降解白酒糟中木质素影响的主次顺序为:时间,含水量,温度,接种量;本实验条件下最优发酵组合为:时间为10 d,接种量为10%,温度为38℃,含水量为65%。     

白腐真菌粗酶液对印染废水的脱色研究

利用黄孢原毛平革菌培养5 d后所得的培养液,高速离心后得到木质素过氧化酶的粗酶液。研究粗酶液对偶氮染料活性翠蓝KGL的脱色能力,得出最佳脱色条件为在最适浓度100μmol/L过氧化氢存在的情况下,粗酶液对活性翠蓝KGL脱色的最适pH值为4.5,最适温度为37℃。     

玉米秸秆酸解产糖影响因素研究

[目的]考察影响玉米秸秆稀酸水解产糖的主要因素,为进一步提高玉米秸秆利用率提供参考。[方法]通过单因素和正交设计试验分别考察稀酸浓度（稀H2SO4）、酸解温度、固液比、酸解时间对玉米秸秆酸解产糖得率的影响。[结果]酸解温度、酸解时间、稀酸浓度、固液比对酸解产糖得率均有影响,影响大小顺序依次为酸解温度〉稀酸浓度〉酸解时间〉固液比。正交试验结果表明,最适酸解条件为酸解温度120℃,稀酸浓度1.5%,酸解时间60min,固液比7.5%,在该试验条件下还原糖得率为29.64%。[结论]此研究为进一步提高玉米秸秆利用率和转化率提供重要的理论依据和借鉴意义。     

绿色木霉F6降解玉米秸秆的固体发酵条件优化

[目的]探寻绿色木霉(Trichoderma viride)F6固体发酵降解玉米秸秆的最佳发酵条件。[方法]研究发酵温度、基质含水率、通气状况、接种量及基质初始pH对玉米秸秆降解率的影响,在此基础上采用二次正交旋转组合设计对这5个因素及其交互作用对玉米秸秆降解率的影响进行分析,并对其发酵条件进行了优化。[结果]玉米秸秆固体发酵的最适条件为31.6℃下调节基质含水率61.7%,pH6.0,接种5.0 ml液体菌种,6层纱布封口。经验证,该条件下玉米秸秆的降解率可达46.38%。[结论]绿色木霉F6固体发酵降解玉米秸秆效果良好,操作简单,经济高效,有较高的应用价值。     

黄孢原毛平革菌改性农业废弃物制备溢油吸附剂的特性

[目的]构建农业废弃物制备溢油吸附剂的方法。[方法]利用黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)改性,将玉米秸秆、玉米芯、木屑作为原材料制备出可生物降解的溢油吸附剂。用XRD和SEM表征,比较改性前后3种材料的结构变化。[结果]温度为37℃,最佳培养基为小米和麦麸固体培养基,改性时间为21 d,改性玉米秸秆、玉米芯、木屑吸油量分别为9.03、7.69、6.26 g/g。[结论]该研究可为真菌改性农业废弃物制备吸附剂提供理论依据。     

响应面法优化单酶复配酶解辐照玉米秸秆的研究

[目的]优化单酶复配酶解纤维素的条件。[方法]以经1 200 kGy~(60)Coγ-射线辐照处理过的玉米秸秆为原料,采用响应面分析法,对外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶等酶进行优化。[结果]4个因素对酶解产还原糖的影响主次顺序依次为木聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和内切葡聚糖酶。得到最优酶添加量为外切葡聚糖酶1.07 U/g、内切葡聚糖酶31.53 U/g、β-葡萄糖苷酶20.81 U/g和木聚糖酶81.96 U/g。在上述条件下,试验验证还原糖产量372.624 mg/g与预测值能够很好地吻合。[结论]该中心组合设计响应面优化单酶复配酶解辐照玉米秸秆的方法可靠,可为单酶复配提供参考。     

玉米秸秆纤维素降解菌的分离及发酵条件优化

[目的]研究玉米秸秆纤维素降解茵的分离与产酶条件。[方法]从富含腐烂玉米秸秆的土壤中分离筛选到1株能降解纤维素的真菌C01,经形态观察和ITS序列分析,初步鉴定该菌种,并对该菌产酶条件进行优化。[结果]玉米秸秆纤维素降解真菌最佳接种种龄5d,培养液初始pH为5,接种量12％;培养时间5d的优化条件下,酶活力达1．76IU／ml。该菌株对玉米秸秆降解效果较好,优化条件下,7d降解率达66．8％。[结论]该研究可为提高玉米秸秆的利用率提供优质的菌种资源。     

绿色木霉固态发酵生产纤维素酶条件优化与酶的固定化

以麸皮与秸秆粉为主要原料,对影响绿色木霉固态发酵的因素如麸皮与秸秆粉的比例、发酵温度、时间、含水率、初始pH值、氮源浓度等进行研究。在单因素实验的基础上,采取正交实验设计,结果表明最佳固体发酵条件为：麸皮与秸秆比例4∶1,含氮量2%,培养温度28℃,培养时间72 h,起始pH 5,接种量10%,含水率175%（相对于固体发酵底物）。在此条件下,CMC 酶活达到1 1325 U·g-1,比未优化条件下酶活6124 U·g-1,提高了849%。利用包埋、交联和交联包埋三种方法对纤维素酶进行固定化,其中交联包埋法效果较好。     

黄孢原毛平革菌对不同粒径的玉米秸秆氮磷钾释放效果比较

秸秆还田是改良土壤的有效途径之一,秸秆的有效降解可以增强还田效果.利用黄孢原毛平革菌对玉米秸秆进行处理,分析不同粒径秸秆对N,P,K的释放情况,筛选出玉米秸秆还田的最佳预处理条件.结果看出,不同粒径秸秆在黄孢原毛平革菌的作用下,对N,P,K等营养元素的释放存在明显差异.粒径4～5 cm秸秆全N,P,K含量增长趋势明显,在第35 d时,全N,P,K含量分别为13.13,2.05和26.24 g/kg,增长率达到了103.70%,147.90%和62.90%.粒径0.5 cm秸秆的速效N,P,K含量增长趋势明显,在第35 d时,速效N,P,K含量分别为2.71,1.75和22.80 g/kg,增长率达到了289.52%,72.50%和37.71%.     

旧瓦楞纸箱稀酸水解制还原糖的研究

[目的]探讨稀H2SO4水解旧瓦楞纸箱（OCC）制还原糖的影响因素。[方法]采用稀酸在高温下水解OCC,进行正交优化试验。[结果]稀H2SO4水解OCC的最佳工艺条件为：硫酸质量分数3％,水解温度180℃,水解时间60min,液固比16：1（ml：g）,还原糖得率为68．481％。其还原糖得率明显高于稻草、玉米秸秆等原生植物纤维的得糖率,而酸浓度又远远低于浓跋水解的酸浓度。[结论]对于OCC酸水解过程,前30rain半纤维素先于纤维素水解,30—60min主要为纤维素水解,60～120min炭化作用超过了纤维素的水解作用。     

复合菌系发酵条件及其牛粪堆肥纤维素降解的影响

[目的]为快速降解堆肥中的纤维素提供理论依据。[方法]从碳源、氮源、固液比、接种量、培养基初始pH值等方面,研究复合菌系产酶条件,及其对牛粪堆肥纤维素降解的影响。[结果]酶活力最高培养基配方为稻草粉∶麸皮=6∶4,豆饼粉2%,固液比1.0∶2.5,接种量10%;最佳培养条件：pH值为7.5,装料量50g,培养温度32℃,培养时间6d。在该条件下,CMC、FPA酶活力分别达到4564.86、624.13IU/g,堆肥结束时,纤维素降解率为74.24%。[结论]复合菌系能有效促进堆肥纤维素降解,加快堆肥腐熟速度。     

固体酸催化半纤维素水解的基础动力学研究

[目的]研究固体酸催化玉米秸秆半纤维素水解的基础动力学。[方法]单因素试验确定最佳固体酸种类、固固比、固液比,然后在以上最优条件下,综合考察反应温度和时间对半纤维素水解产率的影响。[结果]固体酸催化玉米秸秆半纤维素水解的最适反应条件：2号固体酸为催化剂,固固比1∶1,固液比1∶15,反应温度100℃,反应时间10 h。在该最适条件下,可溶性总糖浓度为34.7 g/L,半纤维素水解产率为93.8%。[结论]该研究为固体酸降解玉米秸秆工艺的优化和放大设计提供了基础动力学数据。