纤维素酶高产菌株的选育及产酶条件的研究

利用产纤维素酶的微生物分解废弃物(如农作物秸秆)不仅可以减少污染,还可以节省能源.该实验以康氏木霉TR为出发菌株,经过紫外线诱变,结合双层平板分离技术选育出1株纤维素酶活力明显提高的菌株TR6.并通过对康氏木霉固体发酵培养基、接种量、氮源、培养时间和培养温度等培养条件的研究,通过测定其所产纤维素酶的CMA和FPA酶活,找到了最佳的产酶条件.即:秸秆粉∶麸皮=1∶1,固液比=1∶3,添加硫酸铵为氮源,添加量为2%,接种量5%,30℃培养84h左右为宜.CMC,FPA酶活分别达到468.27U/g和275.31U/g.     

镰刀菌YL2产纤维素酶液体发酵工艺优化

为提高镰刀菌YL2发酵产纤维素酶的效率,采用Plackett-Burman试验设计和响应面法设计优化了镰刀菌YL2产纤维素酶的发酵工艺,确定该菌种的最适产酶培养基及最优产酶条件。结果表明：最佳培养基配方为稻草粉31.6 g/L、豆饼粉25 g/L、柠檬酸氢二铵2.0 g/L、硫酸镁1.0 g/L、蔗糖酯1.45 g/L,在发酵培养基初始pH值6.4、500 mL的三角瓶中装液量为80 mL、摇床转速225 r/min、接种量3%、培养温度30℃的最优产酶条件下培养6 d,微晶纤维素酶（AVI）和羧甲基纤维素酶（CMC）酶活为分别6.72和84.36 IU/mL。     

尖孢镰刀菌诱导产酶及同步糖化发酵产纤维素乙醇

以尖孢镰刀菌为研究对象,探究其诱导产酶及同步糖化发酵产纤维素乙醇的影响。选取不同诱导底物、产酶培养基以及发酵时间,通过测定发酵液中羧甲基纤维素酶活性和木聚糖酶活性,确定最佳诱导产酶条件。最佳诱导产酶培养基:底物30 g/L,羧甲基纤维素钠(CMC-Na) 5 g/L,蛋白胨10 g/L,磷酸二氢钾1 g/L,硫酸镁0. 2 g/L,硫酸铵3 g/L,pH值6. 0。最佳诱导产酶的底物为小麦秸秆,发酵4 d羧甲基纤维素酶活性达到12. 40 U/mL,木聚糖酶活性达到930. 9 U/mL。尖孢镰刀菌诱导所产纤维素酶具有较好的pH值稳定性和温度稳定性,在一定程度上能弥补真菌纤维素酶耐碱性差和细菌纤维素酶活性低的不足。将其作为乙醇发酵菌种进行木质纤维素同步糖化发酵,在3%葡聚糖负荷下,96 h生成乙醇12. 23 g/L,乙醇得率为71. 81%。将其与酿酒酵母混菌同步糖化发酵,48 h添加木糖利用率最高,96 h生成乙醇19. 11 g/L,乙醇得率82. 11%。     

嗜热纤维素分解菌TH3-9固体发酵产纤维素酶条件初步研究

[目的]探讨嗜热侧孢霉TH3-9突变株固体发酵产纤维素酶的最佳条件。[方法]采用单因和正交试验对嗜热侧孢霉TH3-9突变株固体发酵产纤维素酶条件进行研究,并测定CMC酶和滤纸酶(FPA)活力。[结果]单因子试验表明,该突变株产CMC酶和FPA酶的最适条件是:碳源为麸皮+甘蔗渣,氮源为(NH4)2SO4,培养温度45℃,培养时间3 d,起始pH值5.5,含水量60%。正交试验表明,最适产酶培养基为:麸皮+甘蔗渣(1∶2)40 g,(NH4)2SO41.0 g,K2HPO40.1 g,MgSO4.7H2O 0.03 g,含水量60%,pH值5.5;在45℃下培养3 d后测得的CMC酶和FPA酶活力最高,分别达832.56和70.38 IU。[结论]该突变株在高温下能利用廉价天然纤维素类物质生产纤维素酶。     

黑曲霉菌株产纤维素酶的固态发酵条件优化

为提高纤维素的利用率,以麸皮、玉米芯为主要原料,采用单因素试验和L9(34)正交试验方法,分别研究碳源、氮源、表面活性剂、培养基初始pH、料水比、培养温度及时间对黑曲霉XZ-3S产纤维素酶的影响,并在此基础上研究黑曲霉XZ-3S产纤维素酶的最优固态发酵条件。结果表明:最优发酵条件为麸皮与玉米芯的比例6∶2,硫酸铵浓度4.0%,吐温-40 0.4%,发酵培养基初始pH 4.0,培养温度28℃,培养时间96h,培养基料水比1∶1.5。在该工艺条件下,CMC酶活性及FPA酶活性分别达273.56IU/g和135.61IU/g。     

里氏木霉产纤维素酶碳源优化

分别使用不同预处理的纸浆、麸皮和玉米秸秆为碳源,诱导里氏木霉产纤维素酶。结果显示,使用φ(H2SO4)1.5%处理纸浆对里氏木霉产纤维素酶诱导效果最好,产酶历程中,最大的滤纸酶活、CMC酶活和β-葡萄糖苷酶活分别为2.92 IU/mL、2.20 IU/mL和0.89 IU/mL。处理玉米秸秆有较好的产酶诱导作用,分别使用10 g/L、50 g/L NaOH处理或φ(H2SO4)=1.5%处理玉米秸秆,滤纸酶活最大分别达到2.37 IU/mL、2.33IU/mL和2.53 IU/mL。麸皮是较差的里氏木霉产纤维素酶诱导物,分别使用φ(H2SO4)=1.5%、10 g/LNaOH,10 g/L NaOH或苯醇处理的麸皮为碳源,滤纸酶活最大分别仅有2.16 IU/mL、1.76 IU/mL和1.84 IU/mL。     

绿色木霉纤维素酶AS3.3032固态发酵的研究

该研究以麦麸和汽爆蔗渣为主要原料，采用绿色木霉AS3.3032(Trichoderma viride)固态发酵生产纤维素酶，研究了氮源、碳源、表面活性剂、接种方式、培养基含水量、培养温度、培养基起始pH值对绿色木霉产酶活力的影响.研究结果表明①以硫酸铵为氮源，其FPA，CMC，和β-Gase酶活力均较高，每克干曲分别高达122.5FPAU/g，1470.0CMCU/g和119.3β-GaseU/g；②碳源以麸蔗比为3∶2时，FPA，β-Gase和CMC酶活力均为最高，每克干曲分别高达138.2FPAU/g，134.6β-GaseU/g和1603.1CMCU/g；③添加0.1%的Tween-80和0.5%～0.7%的洗衣粉可分别提高FPA，β-Gase和CMC为2.3倍、2.8倍、2.3倍和3.1倍、3.7倍、3.0倍；④培养基含水量、培养温度、培养起始pH值分别为250%，28℃和pH3.5，产酶活力最高.     

一株产纤维素酶真菌的筛选和诱变

从自然环境初筛出产纤维素酶活力较高的真菌16株。经摇瓶发酵复筛,获得了产纤维素酶活较高且酶活力稳定的真菌1株,其固体发酵CMC酶活力为2 972.53 U/g、FPA酶活力为203.86 U/g。经紫外诱变处理,获得一株酶活力比出发菌株更高的菌株z1,其固体发酵CMC酶活力为3 554.88 U/g、FPA酶活力为506.76 U/g,FPA酶活力较出发菌株提高了2.48倍。多次传代培养表明该菌株酶活稳定。     

一株产纤维素酶真菌的筛选和诱变

从自然环境初筛出产纤维索酶活力较高的真菌16株.经摇瓶发酵复筛,获得了产纤维素酶活较高且酶活力稳定的真菌1株,其固体发酵CMC酶活力为2 972.53 U/g、FPA酶活力为203.86 U/g.经紫外诱变处理,获得一株酶活力比出发菌株更高的菌株z1,其固体发酵CMC酶活力为3 554.88 U/g、FPA酶活力为506.76U/g,FPA酶活力较出发菌株提高了2.48倍.多次传代培养表明该菌株酶活稳定.     

高产纤维素酶真菌的筛选及产酶条件优化研究

从土壤中分离到一株产纤维素酶的RCEF4093菌株,通过与黑曲霉、甘肃曲霉和绿色木霉比较,具有产酶量高,发酵周期短等特点。经形态特征和生理生化特征初步鉴定为半知菌亚门,丝孢纲,丝孢目,丛梗孢科,青霉属。对RCEF4093菌株进行发酵培养条件的研究表明：在5g·L^-1稻草粉,2g·L^-1硫酸铵,初始pH为5．5,0．1g·L^-1精氨酸,培养温度30℃,培养90h,产酶活力最高,CMC酶活为293．74IU／mL,FPA酶活为67．31IU／mL。     

绿色木霉纤维素酶AS3.3032固态发酵的研究

该研究以麦麸和汽爆蔗渣为主要原料 ,采用绿色木霉AS3 30 32 (Trichodermaviride)固态发酵生产纤维素酶 ,研究了氮源、碳源、表面活性剂、接种方式、培养基含水量、培养温度、培养基起始pH值对绿色木霉产酶活力的影响 .研究结果表明 :①以硫酸铵为氮源 ,其FPA ,CMC ,和 β Gase酶活力均较高 ,每克干曲分别高达 12 2 5FPAU g ,1470 0CMCU g和 119 3β GaseU g ;②碳源以麸蔗比为 3∶2时 ,FPA ,β Gase和CMC酶活力均为最高 ,每克干曲分别高达 138 2FPAU g ,134 6 β GaseU g和 16 0 3 1CMCU g ;③添加 0 1%的Tween 80和 0 5 %～ 0 7%的洗衣粉可分别提高FPA ,β Gase和CMC为 2 3倍、2 8倍、2 3倍和 3 1倍、3 7倍、3 0倍 ;④培养基含水量、培养温度、培养起始pH值分别为 2 5 0 % ,2 8℃和pH3 5 ,产酶活力最高     

纤维素降解菌的筛选与高效混合菌群的构建

【目的】从土壤中筛选纤维素降解菌,对其进行组合培养获得可高效降解纤维素的混合菌群,为微生物混合培养降解纤维素提供理论基础。【方法】采用刚果红纤维素琼脂平板培养基从土样中初步筛选纤维素降解菌,再以内切酶（CMC）、纤维素全酶（FPA）、外切酶（C₁）和β-葡萄糖苷酶（β-Gase）4种酶活性为指标进行复筛,对复筛获得的高效菌株进行组合培养,筛选高效组合菌群。对复筛后的菌株通过菌落和菌体形态进行初步鉴定。【结果】筛选获得了y3、yi-71、ye-9、er-72和se-93等5株活性较高的纤维素降解菌,对其进行组合培养,得到1个较好组合ye-9/er-72/se-93,其CMC、FPA、C-1和β-Gase 4种酶活性分别为3.18,1.67,1.08和1.12 U/mL,均比单菌株有一定程度提高。初步鉴定ye-9、er-72、se-93均为放线菌。【结论】组合菌群对纤维素的降解效果优于单一菌株。     

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。     

毛壳菌纤维素酶活及发酵产物蛋白质含量测定

[目的]为了明确毛壳菌中纤维素酶活力和蛋白质含量。[方法]从采自"三北"防护林永寿试验区富含有机质的18份凋落物土样和土壤根区土样中,分离出25株毛壳菌,测定其纤维素酶活力和蛋白质含量。[结果]25株毛壳菌纤维素酶活较低,羧甲基纤维素酶(CMCA)活力和滤纸酶活力(FPA)分别为2.17~32.1 IU/g和0.097~1.19 IU/g,平均酶活为15.78 IU/g和0.602 IU/g,且不同毛壳菌的纤维素酶活差异很大。毛壳菌在CMC-Na平板上菌丝不发达,仅有子囊结构,但是在小麦秸秆粉发酵培养基中一些菌种生长良好,菌丝发达,子囊结构很少或没有。在纤维素酶产酶培养基上接入将毛壳菌发酵,发酵产物纯蛋白绝对含量比原料提高1~32 g/kg,增幅为1.3%~41.0%。[结论]毛壳菌纤维素酶活力较低,不宜作为纤维素酶生产菌种,但可作为秸秆饲料发酵用菌。     

里氏木霉纤维素酶水解稻草的研究

[目的]探讨碳氮源对里氏木霉发酵产纤维素酶的影响,以及纤维素酶水解稻草的条件。[方法]通过添加不同的碳源和不同浓度的酵母粉,探讨里氏木霉合适的发酵条件;使用不同添加量的纤维素酶对稻草进行酶解;分别利用纤维素酶、纤维素酶和木聚糖酶混合酶对稻草进行酶解反应。[结果]利用乳糖和稻草的复合碳源和12 g/L的酵母粉进行水解时,纤维素酶活性较高。酶解适宜的酶用量为每克稻草底物200 U的滤纸酶。用纤维素酶及木聚糖酶混合酶酶解稻草96 h的酶解得率为65.4%。[结论]该研究可为里氏木霉纤维素酶生产和酶解稻草的应用提供一定的依据。     

堆肥中产纤维素酶真菌的筛选及其产酶条件

采集牛粪及其堆肥样品,通过纤维素—刚果红平板培养基初筛和摇瓶发酵复筛得到1株分解纤维素能力较强的真菌菌株F12,经形态学初步鉴定为青霉属(Penillium)。对该株真菌进行了产纤维素酶的适宜碳源、氮源、初始pH、接种量、培养时间和温度等培养特性的研究,结果显示：F12菌株的适宜碳源为麸皮和微晶纤维素复合碳源,氮源为硫酸铵,最佳培养条件为：pH值在5～6之间,接种量为5%左右,培养时间120 h,培养温度30～35℃。在此条件下,该菌株的CMCase活性达到47.5 IU/mL,FPA活性达11.1 IU/mL。     

超声波/稀H2SO4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响（摘要）

[目的]研究超声波强化稀H_2SO_4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响,探索超声波强化稀H_2SO_4预处理玉米的最优条件。[方法]先以2%的H_2SO_4超声波预处理玉米秸秆,并以预处理后的秸秆为唯一碳源进行发酵,测定胞外发酵液的纤维素酶活性。单因素试验研究固液比、酸溶时间、超声时间、超声功率、酸浓度对发酵液纤维素酶活的影响。再以单因素测定结果为基础,设计4因素3水平的正交试验,筛选最高纤维素酶活的因素组合,进行验证试验。纤维素酶活测定：分别以新华定量滤纸50 mg/份,羧甲基纤维素钠（CMC-Na）510mg/份,脱脂棉花50 mg/份为底物,分别对应FPA、Cx、β-glucosidase,采用DNS还原糖法测定纤维素酶活。[结果]通过极差分析,影响FPA和β-Glu酶活因素大小依次为酸浓度、酸浴时间、超声功率、超声时间;影响Cx的因素依次为酸浴时间、酸浓度、超声功率、超声时间。产纤维素酶的最佳组合为：酸浴时间3h、酸浓度3.5%、超声功率150W、超声时间5h。在该条件下,利用玉米芯作为唯一C源液体发酵产纤维素酶的粗酶活分别为FPA 15.82 U/ml、Cx 39.9 U/ml、β-Glu 55.94 U/ml。验证试验也确定了其准确性。[结论]在筛选出的最佳组合条件下,胞外产纤维素酶具有较高的稳定性。     

绿色木霉产纤维素酶的条件研究

[目的]优化绿色木霉产纤维素酶的条件,为其实际应用提供依据。[方法]采用液体发酵方法对绿色木霉产纤维素酶的条件进行研究,分别考察发酵时间、氮源、接种量和pH值对纤维素酶活力的影响。[结果]绿色木霉产不同酶组分的分泌高峰并不一致,FPA酶活在发酵2d后达到最高值,Cx酶活在发酵3d后达到最高值。发酵培养基以蛋白胨为唯一氮源时,纤维素酶活力最高。发酵培养的最佳接种量为5%,最适初始pH值为4.5。[结论]不同培养条件对绿色木霉产纤维素酶的活力影响各异。     

里氏木霉利用杂细胞产纤维素酶条件的研究

以里氏木霉 (Trichodermareesei)为产酶菌株 ,杂细胞为产酶诱导物 ,通过固态发酵生产纤维素酶。研究结果表明 :杂细胞、稻草粉、麸皮三者之比为 2∶4∶4,氮源为硫酸铵 (总氮量为 0 4% ) ,料水比为 1∶2 ,2 8～ 30℃恒温培养5d ,为最佳产酶条件 ,CMC酶活达 5 16 6 4IU/g干曲。在培养基中添加 0 1%的表面活性剂Tween 80对产酶无显著影响。纤维素酶作用的最适 pH4 85、温度 5 0℃。