木质素生物降解的研究进展

木质素是重要的天然有机物,因其结构复杂、难降解,成为其他物质利用的障碍。利用生物方法能有效降解木质素,且污染少、能耗低。文章综述了木质素的分子结构、降解菌种类、生物降解机理与木质素生物降解酶的应用等,分析了木质素生物降解存在的问题,并就今后的研究方向和应用前景作了展望。     

木质素生物降解研究进展

评述了木质生物降解的最新研究进展,主要包括木质素的生物降解机制、降解木质素的微生物种类及其产生的相关酶类、微生物的代谢调控和分子生物学。此外,树木质素降解生物的实际应用和应用前景也进行了评论。     

木质素生物降解及其应用研究进展

木质素生物降解可广泛应用于造纸工业、环境保护、饲料工业、酒精发酵以及生物肥料等领域。综述了木质素及木质素降解酶系的分子结构、木质素降解的机理、降解木质素的微生物种类、木质素降解酶类的分子生物学特性等方面的研究进展以及木质素降解在生产中的应用情况。     

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%。     

水稻秸秆降解研究进展

水稻秸秆是一种重要的生物质能源,其降解关系着农田资源的再利用与环境保护。目前大量的秸秆采 用焚烧处理既浪费资源又污染环境。秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素等成分导致水稻秸秆降解率低。目前常用 的降解方法可以分为直接还田、物理降解、化学降解以及生物降解,其中通过秸秆与微生物作用的生物降解法是目 前处理秸秆最实际且有效的方法另外随着转基因水稻的问世,转基因水稻秸秆的基因、蛋白质残留情况是当前研 究的热点。     

秸秆木质素降解及其对土壤微生物的响应综述

秸秆还田是农作物秸秆资源最有效的归宿,因此秸秆木质素也成为了土壤有机质的重要组成部分.土壤微生物能够准确地反映出土壤质量的变化,并且除去秸秆木质素自身结构的改变,由土壤微生物所主导的生物降解成为了秸秆木质素在土壤中周转的主要因素;秸秆木质素在降解过程中也会反作用于土壤微生物.该文归纳并讨论了秸秆木质素的降解方式、速率、影响因素以及其与微生物的关系,为今后探索研究木质素与微生物的作用机制提供参考.     

5种木材腐朽菌的生物学特性及对白桦木材腐朽能力的分析

用菌丝长度测量法和菌丝体干质量称重法比较了彩绒革盖菌、白囊耙齿菌、桦剥管菌、木蹄层孔菌和黄伞在固体培养基上的生长速度以及在液体培养基中的生物量变化,同时用比色法检测了5种木材腐朽菌中与木质素降解相关的木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶活性,并利用它们对300株天然成熟白桦样木进行了腐朽木材试验,采用质量损失法测定各木腐菌对白桦木材样本的生物降解能力。结果表明:木材腐朽菌在固体培养基上的生长速度与它在液体培养基中产生的生物量、木质素降解酶活性及其降解木材能力不完全相关;彩绒革盖菌和白囊耙齿菌的生长速度最快,桦剥管菌和木蹄层孔菌中等,黄伞最慢;桦剥管菌的生物量最高,彩绒革盖菌、白囊耙齿菌和木蹄层孔菌生物量中等,黄伞的生物量最低。桦剥管菌不表达木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶活性,其它4种真菌都表达这3种酶活性。木屑诱导下的3种酶活性普遍高于对照样,白囊耙齿菌的漆酶、木蹄层孔菌和黄伞的木质素过氧化物酶只在木屑诱导下表达,而且生长时间越长,酶活越高。彩绒革盖菌对白桦木材的生物降解能力最强,其次是木蹄层孔菌和桦剥管菌,白囊耙齿菌和黄伞的生物降解能力最弱。     

高效降解芒果副产物木质素和纤维素菌株的分离与鉴定

为微生物降解天然木质素和纤维素提供重要依据,采用苯胺蓝和刚果红脱色法,结合生理生化反应和ITS序列分析法对可高效降解芒果副产物木质素和纤维素的菌株进行研究。结果表明:采集土样中分离得到1株具有分泌过氧化物酶和纤维素酶能力的菌株Q1,经生理生化反应和ITS序列分析鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger);该菌在15d培养期内对芒果叶木质素和纤维素的降解率分别为57.24%和44.33%,对芒果皮木质素和纤维素的降解率分别为54.79%和47.63%。菌株Q1是芒果副产物木质素和纤维素的高效降解菌。     

产芽孢木质素降解菌MN-8的筛选及其对木质素的降解

【目的】分离、筛选产芽孢的高效木质素降解细菌,并进一步研究其对木质素的降解作用,为木质素微生物降解规模化应用提供理论依据。【方法】采用苯胺蓝（Azure-B）变色圈法,结合木质素降解酶活力测定从牛粪中分离筛选出产芽孢的木质素降解菌。通过形态特征观察、生理生化试验、16S rDNA以及gyrB序列分析对其中活性最强的菌株进行种属鉴定。利用菌株进行玉米秸秆堆积发酵,监测发酵过程中木质素过氧化物酶（LiP）酶活力、锰过氧化酶（MnP）酶活力以及玉米秸秆中木质素含量的变化,考察菌株对玉米秸秆木质素的降解作用。利用气相色谱-质谱联用（GC/MS）方法对菌株发酵后玉米秸秆中的木质素降解产物进行分析,推测菌株对木质素的降解机制。【结果】分离筛选到一株活性较高的产芽孢的木质素降解细菌MN-8,经形态特征观察、生理生化试验以及16S rDNA序列分析,鉴定菌株MN-8属于芽孢杆菌属（Bacillus）。利用16S rDNA序列分析发现MN-8菌株与地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliquefaciens）同源性均高于99%。而基于gyrB序列构建的系统发育树显示,该菌株与解淀粉芽孢杆菌同源性最高,为99%。因此确定MN-8菌株为解淀粉芽孢杆菌。在玉米秸秆堆积发酵16 d后木质素降解率可达24%;发酵的6-8 d及10-12 d 两个阶段内,分别出现MnP酶活力及LiP的产酶高峰期,相对应两个阶段内秸秆木质素的降解最为显著;GC/MS分析显示菌株MN-8可将玉米秸秆中木质素降解成4-羟基-3,5二甲氧基苯乙酮等芳香族类化合物及短链脂肪酸类等小分子物质。【结论】高效木质素降解菌解淀粉芽孢杆菌MN-8可以通过断裂木质素单体之间的连接键β-O-4,高效降解秸秆木质素成为小分子芳香族化合物等物质,且其对秸秆木质素的降解依赖于LiP及MnP的产生。     

毛头鬼伞降解木质素及其优化条件

通过液体发酵培养,利用正交试验优化了毛头鬼伞菌株对木质素的降解条件,并对该菌株的木质素降解酶系和降解木质素能力进行初步分析.结果表明:毛头鬼伞菌株降解木质素条件为以酵母粉作为氮源,碳氮比10 ∶ 1,最适pH 8,最适温度25℃,木质素降解率可达到41.94％;木质素降解酶系中的漆酶、木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶在该...     

一组高效棉秆降解菌复合系的构建及其降解特性研究

根据微生物之间协同作用的原理,采用多代淘汰及不同系之间组配的方法,筛选构建了一组高效棉秆降解菌复合系--ZFC菌系.在不同培养条件下对ZFC菌系进行液体发酵,研究比较了发酵过程中的pH、棉秆失重率、菌体生长、纤维素酶活力等指标.结果表明:28℃静置液体培养条件更适合ZFC菌系的生长产酶和对棉秆的降解.在28℃静置培养条件下经过13 d的液体发酵,ZFC菌系对棉秆中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为21.0;、65.1;和46.3;,说明研究所构建的一组棉秆降解菌复合系--ZFC菌系可加速棉秆的降解.     

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%。     

白腐真菌降解木质素酶系特性及其应用

木质素是潜在的可再生资源．近年来利用白腐真菌对其进行降解已成为研究的热点。简述了白腐菌降解木质素酶系及催化作用以及白腐真菌的降解机理,介绍了白腐真菌在农作物秸秆、造纸工业、食品工业以及生物堆肥中的应用。     

稻草秸秆栽培金针菇（Flammulina velutipes）基质 降解特性研究

对稻草秸秆栽培金针菇(Flammulina velutipes)不同生长阶段,基质木质纤维成分的变化和与 基质主要成分降解相关的几种胞外酶的变化规律进行了研究。结果表明:纤维素和半纤维素的降解 主要集中在生殖生长期,木质素在营养生长期降解迅速;与纤维素降解相关的两种酶活性从培养初 期到结束一直保持比较平稳的趋势;与木质素降解相关酶在菌株培养初期活性较高,木聚糖酶活性 初期活性很低,在子实体形成期一直保持较高水平,淀粉酶活性高峰出现在初期,蛋白酶活性在初期 和子实体形成期较高,但整体上酶活性变化较为平稳。     

微波·超声和碱液预处理对芦苇秸秆木质素的降解效果

[目的]研究微波、超声和碱液预处理对芦苇秸秆木质素的降解效果。[方法]设计Plackett-Burman试验,使用超声微波萃取仪以碱液为溶剂对芦苇秸秆进行处理,通过纤维分析仪测定木质素含量变化,分析了各处理因素在木质素降解中的作用。[结果]通过Minitab软件分析木质素降解率与处理条件的关系,发现碱液浓度为唯一显著的影响因素,液料比和微波时间也有一定作用。[结论]确定了碱液为主、微波为辅的芦苇秸秆木质素降解手段,为芦苇秸秆的预处理应用奠定了基础。     

白腐真菌降解生物质秸秆效果的研究

[目的]探讨不同发酵时间白腐真菌对玉米和油菜秸秆的降解效果。[方法]设置6个时间点（0、20、25、30、35和40 d）,测定油菜和玉米秸秆的木质素含量和降解率变化。[结果]随着发酵时间的延长,玉米和油菜秸秆的木质素降解率均呈下降—上升—再下降的趋势。在发酵培养20 d时,油菜秸秆的木质素降解率达到最大,为58.07%;在发酵培养35 d时,玉米秸秆的木质素降解率达到最大,为33.62%。[结论]白腐真菌对玉米和油菜秸秆的降解效果显著,其中对油菜秸秆的降解效果尤为突出。     

碳源对白腐菌降解竹基质的影响

为探索竹生物制浆的适宜条件,该文研究了5种碳源对白腐菌降解竹基质中木质纤维素的影响。结果表明,外加碳源刺激菌丝生长,白腐菌对竹基质中不同组分的降解程度因外加碳源的种类而异;纤维素降解率对白腐菌降解木质素和半纤维素的选择性起着关键的影响;10%葡萄糖、5%木聚糖和10%麸皮都能显著提高木质素和半纤维素的选择性系数,其中5%木聚糖的效果最好;木质素和半纤维素的降解选择性系数从12 .91分别上升到41.45和78.83;添加复杂碳源麸皮和玉米秆粉对白腐菌降解竹子中木质素和半纤维素的促进作用可能是木质素降解酶、小分子物质及共代谢多种途径共同作用的结果。总之,在利用白腐菌进行竹生物制浆时适当添加富含半纤维素的物质有利于提高效率,降低成本。