降解麦秸木质素菌种的筛选及发酵条件研究

通过驯化、发酵筛选等方法,从供试的5株侧耳菌（Pleurotus）中选育到1株具有较高降解木质素的白腐类真菌P802,接种发酵10d后,木质素降解率为38%,对麦秸中纤维素降解率为8.10%。该菌株降解麦秸粉木质素的最适pH为4.0～4.5,最适温度30.4℃。     

混菌固态发酵产纤维素酶条件的优化

以羧甲基纤维素酶活力、滤纸酶活力为考察指标,探讨绿色木霉（Trichoderma viride ）化L4C 和黑曲霉（Aspergillus niger ）混合固态发酵产纤维素酶的最佳培养时间;并以降解率为考察指标,通过单因素和正交试验对混菌固态发酵产纤维素酶条件进行优化,以促进秸秆资源的饲料化利用、缓解粮食危机,降低环境污染。结果表明,绿色木霉化 L4C 和黑曲霉混合固态发酵最佳时间为3 d,最佳总接种量为10％,绿色木霉化 L4C 与黑曲霉的最佳接种比例为1∶1,培养基最佳氮源为硫酸铵,麸皮与稻草秸秆粉最佳质量比为3∶7,最适宜培养基含水量为50％。在该条件下稻草秸秆半纤维素降解率可达34·83％,纤维素降解率可达39·75％,木质素降解率可达27·41％。     

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。     

平菇菌株对稻草生物降解的能力

选用稻草作为主要原料配制培养基,接种平菇(Pleurotus ostreatus(Jeca ex Fr.)菌株,测试平菇菌株生长对稻草木质素及纤维素的降解率。通过对接种平菇菌株30d后的稻草与对照稻草组分分析,结果表明,接种平菇菌株的稻草木质素降解率为23．36％,纤维素降解率为16．04％,蛋白质含量增加了45．85％。平菇菌株对稻草的木质素及纤维素具有分解能力。蛋白质含量增加表明了稻草转换成饲料的可能性。     

稻草纤维素糖化液发酵柠檬酸的条件研究

采用木霉（Trichoderma viride）与曲霉（Jspergillus sp.）混菌发酵制得的粗酶液降解经预处理的稻草粉,得到稻草纤维素糖化液,用黑曲霉（Aspergillus niger）对糖化液进行柠檬酸摇瓶发酵,经单因素试验和正交优化试验表明,适宜的发酵条件是黑曲霉菌丝球接种量12%（V/V）,在100 mL稻草糖化液中添加0.3%（NH₄）₂SO₄和0.15%KH₂PO₄,发酵温度为35℃,摇瓶转速为300 r/min,初始pH值为5.0,发酵周期为72 h,在此条件下柠檬酸产量可达83 g/L。     

混菌固态发酵产纤维素滤纸酶条件的研究

以稻草粉和麸皮为主要原料,利用拟康氏木霉(Trichoderma pseudokoningii)和黑曲霉(Aspergillus niger)(1∶ 1)混茵固态发酵产纤维素滤纸酶.以初始pH、发酵时间、发酵温度、接种量、装样量、含水量为研究因子,通过对拟康氏木霉和黑曲霉(1∶1)混茵固态发酵产纤维素滤纸酶的最佳发酵条件进行优化,优化后的最佳产酶条件为:固体培养基含水量为50％,初始pH 5.0,装样量15 g/500 mL,接种量为8％,30℃恒温培养5d.     

镰刀菌产纤维素酶液体发酵工艺研究

以镰刀菌为对象,对其产羧甲基纤维素酶（CMCase）的液体发酵工艺进行研究,结果表明：稻草秸秆粉末为最佳碳源,NaNO3为最佳氮源,且碳源∶氮源（C∶N）为6∶1时酶活力最大;不同的无机盐对产酶有一定的影响,AlCl3具有一定的促进作用,而CuSO4.5H2O和AgNO3则有明显的抑制作用;表面活性剂吐温-80在低浓度（0.04%）下对产酶有促进作用。同时考察了装液量、发酵液初始pH、接种量、菌龄、发酵温度及发酵时间对产酶的影响,确定适宜的培养条件为：75 mL/250 mL,初始pH7,接种量10%,菌龄42 h,发酵温度及发酵时间分别为30℃和96 h。通过正交试验确定的最佳发酵条件为：接种量9%,菌龄42 h,发酵时间108 h,发酵温度32℃。     

枯草杆菌重组水蛭素(HV3)的发酵工艺研究

［目的］确定芽孢杆菌发酵生产水蛭素的最佳工艺条件。［方法］以枯草芽孢杆菌为供试菌种,研究菌种活化时间、接种量、培养基装量、温度、初始pH值、碳源、氮源等对发酵的影响,在此基础上对发酵条件进行优化。［结果］最佳发酵条件为：温度37 ℃,初始pH值7,培养基装量20 ml/250 ml,菌种活化时间6 h,接种量3%,氮源为1.5%Tryptone,碳源为9.0%大豆浸出液,转速220r/min,16 h后添加0.3%Tween 80,发酵时间29 h。［结论］优化条件下,发酵液活性可达210 ATU/ml,较优化前提高13.1倍;优化条件上50 L罐放大后具有很好的重复性,发酵液活性可达208 ATU/ml。     

稻草的高效渗漉降解工艺

稻草的水解酸化是制备沼气的关键步骤。为探索适用于稻草高效降解的渗漉技术,对料液比、发酵温度、尿素溶液浓度、吐温-80用量等影响因素进行研究。结果表明,稻草高效渗漉降解的最适工艺条件为:料液比1∶8,发酵温度37℃,尿素溶液浓度3%,吐温-80用量0.2%。在渗漉降解过程中,反应体系pH维持在7.0~7.5之间,稻草半纤维素被大量降解,纤维素和木质素也有不同程度的降解。扫描电镜显示,稻草表层乳突和瘤状的致密结构几乎被完全破坏,深层长细胞暴露,并出现不同程度的崩解。     

改善烟叶品质微生物的筛选及其作用效果研究

[目的]本文旨在从不同种类的烟叶表面分离鉴定能有效降低烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质及果胶含量的细菌菌株,并研究菌株在最佳产酶条件下产生的降解酶对烟叶品质的改善效果。[方法]通过测定分离株降解淀粉、纤维素、木质素、蛋白质及果胶的能力以及菌株产生的各种降解酶活性筛选具有高效降解能力的菌株。通过优化发酵时间、发酵温度、pH值、接种量、培养基装液量及摇床转速等条件使菌株产酶效率达到最高,将最佳产酶条件下生产的发酵液和烟叶共同发酵,测定发酵前、后烟叶中大分子化合物及香气成分的含量变化以评价菌株对烟叶品质的改善效果。[结果]在分离得到的87株菌株中,菌株yc10被鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),可以同时降解烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶,且产生的各种降解酶活性均处于中高水平。菌株yc10的最佳产酶条件为:发酵时间36 h,发酵pH值7,发酵温度37℃,接种量6%(体积分数),装液量80 mL,摇床转速200 r·min~(-1)。在最佳产酶条件下培养菌株yc10,并将其粗酶液作用于4种烟叶A、B、C、D,结果发现4种烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶均被降解,且烟叶中总糖含量增加。烟叶A经过菌株yc10发酵后,酮类、酸类、酯类、杂环类、醇类和醛类物质的含量均增加。[结论]从烟叶表面分离得到1株假单胞菌yc10,可产生多种降解酶;优化发酵条件后,对烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶的降解效果均有提升,发酵液作用于烟叶48 h后可使大分子化合物含量降低、总糖含量增加、烟叶中香气成分含量增加,起到提质增香的效果。     

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。     

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。     

不同基质处理人体粪便的对比分析

[目的]为废物的无害化处理提供理论依据。[方法]采用S-15型生态厕所,大豆秸秆、大豆秸秆和木屑1∶1混合物、稻壳为反应基质处理人体粪便,对相关指标进行监测分析。[结果]大豆秸秆的有机质的降解程度更明显,从95.26%降到76.40%。混合物对人体粪便降解率为71%,稻壳的降解率为62%,大豆秸秆的降解率最高,为78%。稻壳的使用周期最长,为24周。3种基质的氮含量基本呈上升趋势,大豆秸秆处理的最终氮含量比其他2个处理的氮含量高。大豆秸秆处理的总氮磷钾含量为72.19 g/kg,混合物处理的总氮磷钾含量为54.86 g/kg,稻壳处理的总氮磷钾含量为63.16 g/kg,均高于一般堆肥质量要求。[结论]3种反应基质均可以有效地处理人体粪便。     

稻草在LiCl/DMSO中的溶解及再生性能

  目的  以球磨稻草(水稻Oryza sativa秸秆)为原料,通过氯化锂/二甲亚砜(LiCl/DMSO)溶剂体系处理,探讨球磨稻草在LiCl/DMSO溶剂体系中的溶解行为及再生特点。  方法  选取稻草叶、带节的秆、不带节的秆、全秆等4个部位,设置0.5、1.0 h球磨时间,设置LiCl质量分数为2%、4%、6%、8%的LiCl/DMSO溶剂体系进行溶解后再生,按照标准方法测定纤维素、半纤维素、木质素和灰分等化学成分,通过碱性硝基苯氧化来测定木质素结构单元的产率,分析木质素的缩合程度,采用X射线衍射图谱计算纤维素结晶度,比较再生前后的纤维素的结晶区变化。  结果  球磨1.0 h秆和叶均可完全溶解于LiCl/DMSO溶剂体系,质量分数为8%的LiCl/DMSO溶剂体系可溶解的叶和秆的质量分数能达到10%。经水再生后,80%以上的木质素得以保留,秆中木质素保留率可达到87.5%;经X射线衍射分析,叶中纤维素的结晶度从37.8%下降至27.5%,秆从43.1%下降至26.5%;硝基苯氧化结果表明:再生后,各部位中木质素结构未缩合单元含量均有所增加。  结论  球磨时间、LiCl的质量分数均会影响草粉在LiCl/DMSO溶剂体系中的溶解,再生后,球磨草粉中的化学成分再生能力强,经比较叶中纤维素、木质素的再生能力最低;叶、秆中灰分的分布、沉积有所不同,叶中的灰分再生能力高于秆。各组分经球磨后木质素的缩合程度降低,球磨改善了硝基苯氧化环境。再生后各部位中的纤维素结晶度有所下降,结晶区受到一定程度的破坏。图6表4参36     

低温环境下水稻秸秆与牛粪混合堆肥效果研究

[目的]实现低温季节水稻秸秆和牛粪的资源化利用。[方法]以25%水稻秸秆+75%牛粪作为对照(CK),设置25%水稻秸秆+75%牛粪+5‰低温发酵剂、35%水稻秸秆+65%牛粪+5‰低温发酵剂2个处理,分别进行堆肥,研究低温发酵剂及不同水稻秸秆用量对堆肥效果的影响。[结果]25%水稻秸秆+75%牛粪+5‰低温发酵剂、35%水稻秸秆+65%牛粪+5‰低温发酵剂处理的高温期持续7和8 d,高温持续时间长。CK堆温始终未进入高温期。堆肥结束时,25%水稻秸秆+75%牛粪+5‰低温发酵剂、35%水稻秸秆+65%牛粪+5‰低温发酵剂处理和CK的有机质含量分别较初始降低了31.72、30.54和14.10个百分点,粗纤维降低了32.44、33.09和15.00个百分点。经方差分析,水稻秸秆用量为25%~35%时,有机质及粗纤维降解率差异不显著,而对照与2个处理间差异达到极显著水平(P0.01)。[结论]低温发酵剂可促使堆体升温,加快有机质及粗纤维的降解。     

常温秸秆还田菌群的筛选及分解稻秆特性研究

【目的】对一组人工构建的常温(28℃)菌群的分解能力及分解性质进行研究,以获得常温下能够分解秸秆的微生物群及人工加速秸秆还田的分解技术。【方法】以多年堆积的稻草腐烂物为菌源,用改良的Mandels培养基经长期富集培养和定向驯化获得一组稳定的纤维素分解菌群。以标准的纤维素酶活性测定方法对分解过程中酶的活性进行评定,利用气质联机测定分解后的挥发性产物,用变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测分解过程中菌种动态变化。【结果】5d后稻秆总减重量达到39.6%,在培养基占总体积1/5、pH=6、培养第5天时纤维素内切酶(CMC)活性表现最高,达到14IU·ml-1;培养过程中发酵液中有10余种挥发性产物,且不同时期产物的种类和浓度变化很大,从DGGE图谱发现在培养不同时期菌种组成有很大差异,通过各条带近缘种16s rDNA扩增信息构建系统树可见,各条带近缘种分别归属Clostridium、Brevibacillus、Bartonella、Bacteroidetes4个属。【结论】常温纤维素分解菌群能够加速稻秆分解。     

白腐菌固体发酵稻草传代驯化研究

[目的]研究白腐菌固体发酵稻草的传代驯化。[方法]通过对9株白腐菌(01菌、02号菌、1号菌、3号菌、5号菌、2-5菌、柬兰、姬松茸3-L和华泰菌)稻草固体发酵进行9～10次传代驯化试验,研究其菌丝生长状况、代时及发酵后的稻草降解性能。[结果]01菌和华泰菌经多代传接,生长正常,菌丝粗壮、纯白,抗杂菌能力强;在10.5～11.3 d发酵期内,SI值分别为1.71和1.34,居国内同类试验先进水平,可开发为草浆生产的白腐菌剂。[结论]该研究为研发适应于我国草浆生产的白腐菌剂提供了参考依据。     

利用稻秆去除饮用水中五价砷的研究

[目的]为砷污染地下水体的修复研究提供依据。[方法]利用稻草秸秆作为吸附剂,研究稻秆长度、稻秆用量、pH值、干扰离子等因素对饮用水中五价砷去除的影响。[结果]当五价砷浓度为300μg/L,稻草秸秆长度为2 mm,秸秆用量为10.0 g/100 ml溶液,最佳pH值中性,吸附时间为24 h时,稻草秸秆对五价砷的去除率可达99%以上,符合国家饮用水标准。[结论]利用稻草秸秆去除饮用水中五价砷有一定的应用前景。     

东乡野生稻与普通栽培稻中性洗涤纤维·酸性洗涤纤维等含量的对比（摘要）（英文）

[目的]研究不同种类、不同生育时期水稻植株细胞壁化学组分变化规律。[方法]应用Van Soest法对普通栽培稻与东乡野生稻在不同生育时期的植株中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、酸性洗涤木质素（ADL）等含量进行研究。[结果]NDF、ADF、ADL含量的平均值变化范围分别是55.63% ～71.70%、31.98% ～49.61%、2.68% ～5.71%,其中以蜡熟期的东乡野生稻各含量最高,以抽穗期的协青早B各含量最低。在同一生育时期,不同种类水稻的NDF、ADF含量（除抽穗期的NDF）有显著性差异（P〈0.05）,以东野的含量最高,秀水110其次,以协青早B含量最低。在同一种类水稻中,不同生育时期的水稻NDF、ADF含量差异均达到显著性水平（P〈0.05）,以抽穗期的含量最低,乳熟期其次,至蜡熟期含量达到最高峰。[结论]籼亚种水稻的NDF、ADF等含量比普通野生稻和粳亚种水稻低,具有一定的秸秆饲料利用价值。籼型水稻若能尽早收割,秸秆配合青贮发酵与酶解等技术可以作为牲畜的有效日粮。     

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。