碳源种类及浓度对普鲁兰多糖发酵特性研究

研究了蔗糖、葡萄糖、果糖和木糖对出芽短梗霉发酵生产普鲁兰多糖产量的影响,实验结果表明:蔗糖是出芽短梗霉MCCGC No. 11602发酵生产普鲁兰多糖最优碳源,在以100 g·L-1蔗糖为碳源时,普鲁兰多糖的产量为65 g·L-1,转化率达到81. 25%,远高于其他种类的碳源;同时,研究了蔗糖浓度对普鲁兰多糖分子量的影响,结果表明:随着蔗糖浓度的升高,普鲁兰多糖的分子量也逐渐增大,蔗糖浓度在20～160 g·L-1范围之内,对应获得的普鲁兰多糖重均分子量在200～300 k Da之间。本研究能够为高产且高分子量普鲁兰多糖生产工艺优化奠定基础。     

甘蔗糖蜜发酵合成茁霉多糖条件的研究

以生物量和多糖产量为依据，在确定以甘蔗糖蜜发酵合成茁霉多糖的初始发酵培养基基础上，研究影响甘蔗糖密发酵合成茁霉多糖条件的因素。研究结果表明甘蔗糖蜜为原料发酵合成茁霉多糖的生物合成条件是：接种量为15％，发酵温度为30℃，在充足供氧的条件下发酵时间为144h。     

一株茁芽短梗霉的分离鉴定及产多糖研究

[目的]筛选具有产普鲁兰多糖能力的茁芽短梗霉(A ureobacidium pullulans)菌种,为普鲁兰行业提供菌种资源.[方法]从鄱阳湖国家湿地公园的草地上采集9份土壤样品,采用稀释平板涂布法,结合对菌落和菌株形态特征观察及18S rDNA序列对比分析筛选茁芽短杆霉野生菌株.发酵培养测定菌株的普鲁兰产量和颜色,并运用红外光谱(FT-IR)法分析普鲁兰多糖的分子结构.[结果]从9份土样中分离得到5株菌株,其中只有菌株AP23具有酵母、菌丝体等多态性,该菌株的18S rDNA序列与已知序列DQ242509(A.pullulans)、DQ278883(A.pullulans)的同源性均达100％,可确定为茁芽短梗霉.发酵培养测定菌株AP23的普鲁兰产量为6.72 g/L,糖转化率达22.4％.FT-IR分析表明茁芽短梗霉多糖是由α-糖苷键连接的D-吡喃葡萄糖残基组成的普鲁兰.[结论]茁芽短梗霉AP23具有良好的生长特性,可作为诱变高产普鲁兰多糖的出发菌株加以利用.     

深黄被孢霉突变菌株发酵制备花生四烯酸工艺研究

在单因素试验基础上,采用响应面分析法优化深黄被孢霉突变菌株发酵制备花生四烯酸工艺,确定最优发酵工艺条件为:接种量15.66%,发酵温度28.29℃,发酵时间6.58 d,发酵p H 5.96。花生四烯酸产量为3.12 g·L-1,在最优发酵工艺条件下,可提高产量,同时减少接种量,缩短发酵时间,降低生产成本。     

甘蔗糖蜜发酵合成茁霉多糖及其发酵动力学

为探明以甘蔗糖蜜为原料发酵合成茁霉多糖（Pullulan)的过程,采用Logistic equation模型和Luedekingpiret方程对Pullulan发酵动力学进行了研究,通过研究建立出芽短梗霉MM生长、Pullulan合成和底物(糖蜜)消耗相关的动力学模型参数,阐述Pullulan的动力学特征,结果表明：出芽短梗霉MM发酵进程中前期菌体生长速度较快,72h后生长趋于稳定期,其茁霉多糖的合成随菌体的生长不断上升,到132h时多糖达到最高,为4．078g／L,基于Logistic equmion方程和Luedeking-piret方程,得到了描述发酵过程的动力学模型和模型参数,该模型反映了菌体生长、多糖合成和底物消耗之间的关系,模型的拟合结果与实验值吻合较好,误差小于10％。     

里氏木霉固态发酵产β-葡萄糖苷酶的研究

[目的]探讨利用稻草秸秆作为碳源固态发酵产β-葡萄糖苷酶的条件。[方法]以碱预处理的稻草秸秆作为碳源,确定里氏木霉固态发酵的优化条件,使用发酵生产的酶制剂对稻草进行酶解反应。[结果]在采用酵母提取物作为氮源、固液比1.0∶2.0(g∶mL)、温度28℃、初始pH 5.5、吐温-80浓度为0.2%和发酵时间为96 h时,菌株固态发酵的产酶条件最优。在此发酵工艺条件下,β-葡萄糖苷酶活力为8.9 U/mL。利用试验所产酶制剂对稻草进行水解,酶解得率为68.2%。[结论]该研究为里氏木霉固态发酵生产β-葡萄糖苷酶和酶解稻草的应用提供了一定的依据。     

秸秆预处理对米根霉发酵产L-乳酸的影响

[目的]有效提高秸秆利用率。[方法]研究了不同种类洗涤剂预处理对秸秆酸水解液发酵产乳酸的影响。[结果]未经处理的秸秆,米根霉利用其酸水解液发酵,在发酵36h时,乳酸含量最高为1.98g/L,糖酸转化率为5.36%,而采用中性及碱性洗涤剂对秸秆进行预处理,均能够提高米根霉转化秸秆水解液为乳酸的转化率,其中2%皂粉预处理效果最好,其秸秆酸水解液发酵36h,产乳酸量为8.68g/L,发酵60h,乳酸含量达到最高10.64 g/L,糖酸转化率为43.02%。[结论]皂粉处理是较为理想的一种秸秆预处理方法。     

嗜热侧孢霉生物学特性及其液体发酵研究

嗜热侧孢霉(Sporotrichum thermophile)是一种嗜热丝状真菌,具有分解纤维素的特性.固体PDA培养条件下进行形态观察表明,所采用的嗜热侧孢霉菌株,菌丝丛枝状、有隔,分生孢子浅褐色,顶生或侧生.利用ITS序列进行分子分类发现嗜热侧孢霉与嗜热革节孢(Scytalidium thermophilium)及特异腐质霉(Humicola insolens)2种嗜热菌相距最近.嗜热侧孢霉的生长pH值范围较宽,在初始pH值4.0-12.0的PDA平板上均可生长,以4.0-8.0时生长较好.以还原糖含量变化和蔗渣减少量为指标,以蔗渣为唯一碳源进行液体发酵,在30 g.L-1蔗渣、11.45 g.L-1NH4NO3、初始pH值4.0和接种量15%(孢子悬液浓度106个.mL-1)条件下,蔗渣降解效果好.     

米根霉发酵生产L-乳酸钙条件的优化

采用米根霉(Rhizopus oryzae)As 3.3462菌株发酵葡萄糖生产乳酸,以CaCO3为中和剂制备L-乳酸钙,优化种子培养的发酵条件.结果表明,孢子接种量1.8×104个孢子/mL、摇床转速为200 r/min时所得菌体生长形态较好.发酵培养基初始葡萄糖浓度80 g/L、发酵温度34℃时具有比较高的葡萄糖转化率.中试结果显示优化的发酵条件下L-乳酸钙产率与理论产率非常接近,得到的L-乳酸钙成品纯度高于99％,光学纯度达到96％.     

米根霉直接发酵小麦淀粉废水生产L(+)-乳酸研究

【目的】研究利用米根霉(Rhizopus oryzae)As3.866直接发酵小麦淀粉废水生产L(+)-乳酸的最佳条件,为小麦淀粉废水资源化利用提供参考。【方法】以米根霉As3.866为供试菌种,以小麦淀粉废水为发酵培养基直接发酵生产L(+)-乳酸,通过摇瓶发酵培养,依次研究米根霉种龄、接种量、装液量、转速、温度、pH、中和剂种类、CaCO3添加量及添加时间对L(+)-乳酸质量浓度以及米根霉菌丝体生物量和生长状况的影响,确定最佳发酵条件,并在此基础上考察发酵后废水中COD的去除效果。【结果】得到利用米根霉直接发酵小麦淀粉废水的最佳发酵条件:米根霉种龄为18h,接种量为10%,装液量为20%,温度为26℃,pH为5.5,转速为170r/min,发酵8h后添加10g/L的CaCO3,发酵周期为52h。【结论】获得了利用米根霉直接发酵小麦淀粉废水生产L(+)-乳酸的最佳发酵条件,在该条件下,L(+)-乳酸质量浓度可达15.28g/L,废水中COD的去除率达85%。     

Tween-20协同麦草酶水解的研究

采用正交试验设计的方法,对在混合酶(纤维素酶Celluclast1.5 l,β-葡萄糖苷酶Novozym188)与Tween-20协同作用下,经乙醇预处理的麦草酶水解工艺条件进行研究,详细讨论了反应温度、底物浓度、Tween-20用量、纤维素酶用量对还原糖浓度和得率的影响,并对酶水解工艺进行优化.结果表明,最佳工艺条件为反应温度50℃,底物质量浓度100 g.L-1,Tween-20用量0.03 g.g-1,纤维素酶用量15 FPU.g-1.在此条件下,水解72 h时,还原糖质量浓度和得率分别达到46.1 g.L-1和41.5%.     

酶法制取高麦芽糖浆的研究

高麦芽糖浆(HMS)是以玉米淀粉为原料采用酶法生产淀粉糖的一种新型淀粉糖生产技术。淀粉经过α-淀粉酶作用,快速搅拌混合,迅速升温而液化。最佳液化条件是:α-淀粉酶用量4μ/g,温度85℃,pH值6.0,时间15分钟。液化液无色透明,含不溶物质少。糖化采用β-淀粉酶与异淀粉酶同时作用。最侄糖化条件为:β-淀粉酶用量120μ/g,异淀粉酶用量30μ/g,温度60℃,pH5.1,时间48小时。糖化液色泽浅黄,糊精含量较少,易于过滤。精制后的糖液近无色。糖液调整pH值后,可在真空下或常温常压下进行浓缩。分析薄板层析结果表明:DE值为81.6的糖液,含高麦芽糖69.7％(麦芽糖量10.9μg/ml糖浆,麦芽三糖量4.3μg/ml糖浆)。此糖浆即为高麦芽糖浆。     

紫斑牡丹幼胚离体培养试验

以紫斑牡丹离体幼胚为试材,研究了胚龄分别为盛花后30 d、45 d6、0 d7、5 d的幼胚萌发率,选取萌发率高的盛花后75 d胚龄的种子于4℃下低温预处理,观察低温预处理对幼胚萌发的影响,并筛选较为适合的紫斑牡丹幼胚初代培养和增殖培养的培养基成分。结果表明:胚龄为盛花后75 d的种胚易萌发,萌发率为58.3%,经4℃低温预处理后萌发率可达到68.3%;诱导幼胚萌发与成苗的适宜培养基为MS(微量元素3/2)+1.0 mg.L-16-BA+0.2 mg.L-1IAA+20 g.L-1蔗糖+10 g.L-1葡萄糖+300 mg.L-1CH+0.1 g.L-1琼脂,萌发率和成苗率分别达到100%、98.3%;培养基MS+1.0 mg.L-16-BA+0.01 mg.L-1NAA+30 g.L-1蔗糖+0.1 g.L-1琼脂的增殖培养效果较好,增殖倍数可达5.7。     

不同类型水稻材料成熟胚组织培养力的比较

【目的】研制适应性广的不同类型水稻成熟胚再生技术。【方法】采用生产上应用价值高的不同类型水稻品种成熟胚为外植体材料,比较研究9个粳稻、9个籼稻和11个新近培育的超级杂交稻(两系或三系)或优势组合在不同培养基中的出愈、分化和再生等组织培养力表现。【结果】以M8为基本培养基,在添加30g·L-1蔗糖、8g·L-1琼脂和2mg·L-12,4-D(2,4-苯氧乙酸)相同成分的基础上,供试粳稻材料单独添加较低浓度的细胞分裂素,即0.3mg·L-16-BA(6-苄基嘌呤)可获得较高的出愈率,出愈率在89.2%-61.7%之间;而供试籼稻材料则需在添加2mg·L-16-BA和0.5mg·L-1KT(激动素)两种细胞分裂素的基础上,再添加1mg·L-1NAA(萘乙酸)生长素类激素,可明显提高出愈率,出愈率在100%-9.1%之间;而11个偏籼型超级杂交稻则表现在添加1mg·L-16-BA和1mg·L-1KT(激动素)两种细胞分裂素,即可获得较高的出愈率,出愈率在86.3%-40%之间。在此基础上,在添加了0.5mg·L-12,4-D和1mg·L-16-BA的MS分化培养基(粳稻)以及0.2mg·L-12,4-D和0.5mg·L-16-BA(籼稻和超级杂交稻)的分化培养基上,可分别获得59.5%-9.2%(粳稻)、87.5%-3.6%(籼稻)和43.2%-17.2%(杂交稻)的植株再生率。【结论】初步建立了适合相同水稻类型成熟胚高频再生技术。     

臭氧胁迫对水稻光合作用与产量的影响

采用开顶式气室(OTC),对水稻"3694繁"(Oryza sativa L.3694 Fan)进行田间原位臭氧(O_3)熏气实验,研究了不同O_3浓度熏气处理下水稻光合色素、气体交换参数以及产量的响应.实验设置分4个水平:过滤大气组(CF,10 nL·L~(-1))、自然大气组(NF,40nL·L~(-1))和两个不同浓度的O_3处理组(01:100 nL·L~(-1);02:150 nL·L~(-1)).结果表明:(1)与CF组相比,两个不同浓度的O_3处理均导致水稻叶片光合色素含量大幅度下降,加速水稻的衰老过程;(2)在实验进程中,O_3处理导致水稻叶片气体交换参数发生显著变化,饱和CO:浓度的净光合速率(P_(sat))、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(Ls)和羧化效率(CE)均呈现下降趋势,表明O,浓度的升高使水稻光合作用对CO_2的利用效率降低,水稻在灌浆期对O_3最为敏感;(3)O_3处理使水稻产量损失明显,当AOT40值达到2.32uL·L~(-1)·h时,就能导致水稻产量10%的减产.     

培养基添加物对马铃薯花药褐化及愈伤诱导的影响

试验以Vangal、波C、讷16、春薯4号和内薯7号5个马铃薯品种(系)为材料,研究不同培养基添加物硝酸银、活性炭、马铃薯提取液对马铃薯花药培养的褐化率和愈伤诱导率的影响。结果表明,培养基中加入20mg·L-1硝酸银、0.5g·L-1活性炭和50g·L-1马铃薯提取液能够提高马铃薯花药愈伤诱导率,同时褐化率明显降低。     

玉米骨干自交系幼胚再生体系的建立

以玉米骨干自交系‘87-1’、‘综3’、‘137’和‘K12’的幼胚为外植体,研究了影响玉米幼胚再生体系建立的相关因素.结果表明:87-1幼胚在附加500 mg.L-1L-Pro5、00 mg.L-1L-Asn和2.5 mg.L-12,4-D的N6B5基本培养基上愈伤组织诱导率最高,平均可高达98.1%;初级愈伤组织在附加500 mg.L-1L-Pro5、00 mg.L-1L-Asn和1.25 mg.L-12,4-D的N6B5继代培养基上胚性愈伤组织诱导率最高,平均可高达65.6%.在相同诱导、继代培养基和相同培养条件下,4个不同基因型玉米骨干自交系的愈伤组织诱导率无显著性差异,而其胚性愈伤组织诱导率具有显著性差异.继代培养次数对绿苗分化率也产生重要影响,具有显著性差异,其中,1次继代分化率最高;1/2MS培养基附加0.2 mg.L-1KT更有利于分化苗生根.     

灭线磷降解菌DS-1的分离鉴定及其降解特性

【目的】筛选能降解灭线磷的微生物,解决土壤环境中存在的灭线磷残留问题。【方法】从长期施用灭线磷的土壤中采集土样,通过富集培养方法分离能降解灭线磷的微生物。用紫外分光光度法测定灭线磷的含量。【结果】获得一株能以灭线磷为唯一碳源生长的细菌DS-1,结合生理生化特性及16SrDNA序列相似性分析将其鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)。生长特性和灭线磷降解试验结果表明,灭线磷浓度为10mg·L-1时降解率最高为77.1%,50mg·L-1的相对降解量最高为26.8mg·L-1;DS-1在温度为30℃时对灭线磷的降解率为51.6%,显著高于4℃、25℃以及40℃的降解率。【结论】DS-1降解灭线磷的最适温度为30℃,最适pH为7.0,最佳碳源和氮源分别为蔗糖和硫酸铵,最佳碳氮摩尔比为4:1。     

苏云金芽孢杆菌WB9菌株的分离、生化特性及培养基优化

对来自武夷山自然保护区非耕作区的200个土壤样品进行了苏云金芽孢杆菌的分离,获得12株菌株,分离频率为6.0%.室内感染力测定结果表明WB9菌株对小菜蛾具有高感染力、对甜菜夜蛾具有较高的感染力.生理生化指标测定结果显示WB9与库斯塔克亚种8010的反应表现型相同,仅在个别反应上有强弱差异,由此推测WB9可能属库斯塔克亚种.此外,通过正交试验设计和室内摇瓶培养,获得了优化的WB9工业培养基组合,即30.0 g.L-1玉米淀粉、20.0 g.L-1黄豆饼粉、15.0 g.L-1玉米粉、10.0 g.L-1酵母粉、2.0 g.L-1蛋白胨、15.0 g.L-1玉米浆、5.0 g.L-1CaCO3、0.3 g.L-1MgSO4.7H2O、1.0 g.L-1KH2PO4和0.02 g.L-1ZnSO4.7H2O.     

不同培养条件下蜡蚧轮枝菌VL17分生孢子的耐热力及孢壁疏水蛋白含量的分析

比较了不同培养条件下蜡蚧轮枝菌VL17分生孢子耐热力及其孢壁疏水蛋白(FAE)含量的变化,结果表明:葡萄糖为碳源,酵母浸膏为氮源时孢子表现出较强的耐热力,残存指数(Is)分别为0.72和0.69;而麦芽糖为碳源,酵母浸膏为氮源时,FAE蛋白含量高达28.7μg·mg-1和24.7μg·mg-1;培养基中添加50μg·mL-1Mn2+时所产孢子的耐热力最强,Is为0.68,而Zn2+浓度50μg·mL-1的培养基所产孢子FAE蛋白的含量最高,为19.9μg·mg-1;培养基pH值在6~7时所产孢子的耐热力及FEA蛋白含量都处于较高水平,Is值为0.51,FAE含量为24.3μg·mg-1;30℃培养条件下所获孢子的耐热力显著高于常温所产孢子,Is值为0.57,但FAE蛋白含量较常温所产孢子略有下降。