大豆油不同添加水平对瘤胃体外发酵和产气的影响

本试验通过体外培养,研究在精粗比为30:70(偏粗型)日粮类型条件下,不同大豆油添加水平对产气量、甲烷产量、pH值和纤维降解率的影响.结果表明:随着大豆油添加水平的提高,产气量和甲烷产量逐渐降低,且各添加组显著低于对照组;pH值随着培养时间的延长,各添加水平在不同培养时间点与对照组相比均上升,其中添加量为4%和6%与对照组相比差异显著(P<0.05),添加量为8%时,与对照组相比差异极显著(P<0.01);培养24 h后.纤维降解率的抑制潜力8%水平最大,与对照组相比差异极显著(P<0.01),其次是6%的添加水平.与对照组相比差异显著(P<0.05).而2%和4%添加水平对纤维降解率的抑制程度与对照组相比差异不显著(P>0.05).通过产气量、pH值和纤维降解率综合考察大豆油对瘤胃体外发酵和产气的影响,本试验得出大豆油的最适添加量为4%.     

结晶纤维素的降解

随着化石能源的日益消耗及其对环境的污染加重,寻求可再生的清洁能源已成为各国关注的焦点。木质纤维素是地球上最多的有机聚合物,对于解决能源危机具有巨大的潜力,但没有得到有效的利用,纤维素结晶区的存在是阻碍其降解的重大难题。本文介绍了结晶纤维素的结构、解结晶方法及优良的降解菌种;纤维素酶的结构和功能;降解结晶纤维素的机制;纤维素酶的基因工程和酶工程改造。突出应加大对耐热、高效的结晶纤维素降解菌株的挖掘,并深入探究碳水化合物结合结构域的相关作用机理,这对结晶纤维素的高效降解具有重要意义。     

纤维素预处理技术的发展

预处理在纤维素的衍生物反应和功能转化中起着非常重要的作用。本文综述提高纤维 可及度和反应性能的各种物理和化学的预处理技术及其发展,并对蒸汽爆破、微波、超声波等预处理新技术作一简单介绍。     

纤维素酶催化水解和氧化机制的研究进展

人类对纤维素的开发与利用还非常有限,未能完全搞清天然纤维素的生物降解机制是其一个重要原因.自从C1-Cx假说提出以来,又有较多的降解理论出现对其改进,纤维素酶水解机制不能完全解释天然纤维素的降解,大量文献证实天然纤维素降解存在氧化机制.本文主要介绍水解与氧化机制中具代表性酶协同降解模型、纤维二糖水解酶(CBH)协同作用假说、羟基自由基的氧化机制和纤维二糖脱氢酶途径等不同降解理论,将水解和氧化两种机制结合起来给出其降解途径,也许能够较为容易理解纤维素的降解具体过程.     

微晶纤维素的定向硫酸酯化修饰及其结构表征

为了构建具有不同取代模式的纤维素硫酸酯化学库,用以研究其构效关系,提出用定向硫酸酯化修饰微晶纤维素(MCC)的方法控制硫酸酯基在纤维素硫酸酯上的位置与分布.通过对MCC选择性酰氯酯化,向C-6引入大体积保护基团(CH3)3COC-,C-6被保护的中间产物经过硫酸酯化和脱保护基团反应,得到两种纤维素硫酸酯Na-MCS1和Na-MCS2,通过红外光谱、紫外 -可见光谱和13C NMR鉴定了中间产物和目标产物的结构,定量13C NMR揭示了Na-MCS1和Na-MCS2的硫酸酯基取代模式分别为C-6、C-2位同时取代和C-2位取代.     

羟丙甲纤维素对土壤水分入渗特性及水稳性团聚体的影响

通过向土壤中施加不同含量的羟丙基甲基纤维素(简称HPMC),研究了HPMC对土壤水分入渗特性及土壤水稳性团聚体的影响。结果表明:(1)土壤中施加一定量的HPMC可以显著降低土壤入渗能力,在施加量为0～1.0g/kg范围内,累积入渗量、湿润锋运移距离和入渗率均随施加HPMC含量的增加而显著减小;利用Philip方程和Kostiakov公式对实测数据进行拟合发现,两者均能较好模拟施加HPMC后土壤的入渗过程,随HPMC施加量的增加,吸渗率S、稳渗率A和经验系数K明显减小,经验指数β逐渐增大。(2)随HPMC含量的增加,0.25mm的水稳性团聚体百分比明显增大,供试土壤的分形维数逐渐减小,其平均重量直径与水稳性团聚体含量间呈显著正相关关系,表明施加HPMC之后,土壤结构更趋于稳定,土壤抗破坏和抗侵蚀能力增强。HPMC加入土壤后具有明显的减渗效果,一定程度上可以增加水稳性团聚体含量,改良土壤结构,并提高土壤的抗侵蚀能力。     

玉米秸杆降解菌筛选鉴定及其盆栽试验对生土性能影响

从山西地区林地土壤中筛选得到纤维素降解菌X-7,固氮菌N-8,经16S r DNA序列比对,X-7和N-8分别属于坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)和肠杆菌属(Enterobacter)。菌株X-7在50℃时活性最高,对玉米秸秆降解率为62.9%,滤纸酶活力和CMC降解酶活力最大分别为90.78和168.54 IU·m L-1。发酵液p H与纤维素酶活性有一定相关性,纤维素酶高活性主要集中在发酵液p H 8.8~9.0。固氮菌N-8固氮能力为45 mg·L-1。为评估两株菌在山西干旱气候下对生土种植性能影响,作盆栽紫花苜蓿试验。结果表明,生土中添加玉米秸秆和纤维素降解菌X-7及固氮菌N-8显著提高生土抗旱能力及苜蓿平均株重和株高。菌株X-7在生土中可有效定殖并提高生土中纤维素降解菌数量1~2个数量级,可为山西地区黄土母质生土改良沃化提供参考。     

NaOH协同辐照预处理提高稻草纤维素酶解转化率

为降低预处理成本,提升稻草纤维素的酶解效果,采用NaOH协同⁶⁰Co-γ射线辐照处理稻草,研究其对稻草中纤维素酶解转化率的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)分析协同预处理对稻草微观结构的影响,并通过正交试验对协同预处理条件参数进行优化。结果表明,NaOH协同辐照预处理能显著提高稻草纤维素酶解转化率,优化后的预处理条件为400 kGy辐照剂量的稻草结合2%NaOH溶液,固液比1:15,50℃条件下处理4 h,按照10 FPU·g^-1加入纤维素酶溶液,于50℃、130 r·min^-1条件下气浴恒温振荡,酶解24 h后,其稻草纤维素转化率达到78.54%±1.20%。本研究结果为农业废弃物资源能源化高效利用提供了技术支撑和理论依据。     

天然纤维素基降解塑料地膜的现状与发展趋势

普通塑料地膜给我国农业生产带来了一系列社会和环保问题。为防止"白色革命"演变成为"白色灾害",提出了采用价廉、质广和量多的废弃天然纤维素资源为原料,大力开发一种环境友好型、使用性能优良、成本低廉和透光性能优异的纤维素基,可完全降解地膜,是今后我国地膜覆盖栽培技术可持续发展的关键所在。为此,进一步阐述了天然纤维素基可降解塑料地膜的现实意义和国内外发展现状及存在的主要问题;并对其今后的发展趋势进行了展望。     

新疆棉区日最低气温对棉纤维次生壁加厚期蔗糖代谢的影响

 【目的】研究日均最低气温对棉纤维中蔗糖代谢、纤维素沉积和纤维比强度形成的影响,揭示棉纤维强力变化的机理。【方法】通过分期播种,使棉铃发育处于不同的低温环境下,研究不同低温水平对新疆棉纤维发育过程中蔗糖代谢中相关物质含量变化、调控蔗糖代谢的关键酶活性变化的影响及与纤维素沉积的关系。【结果】正常播期条件下,棉株中部棉铃纤维中蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性高,蔗糖转化彻底,纤维素累积时间长且累积平稳,最终纤维素含量高、纤维强力增加。播期推迟,棉铃发育过程中夜间温度降低,纤维中SPS活性下降、酸性转化酶（AI）和碱性转化酶（NI）活性升高,造成果糖含量明显上升,影响纤维素的沉积。【结论】棉纤维加厚期＜15.3℃的日均最低气温影响了蔗糖代谢关键酶活性的变化,引起蔗糖转化率下降,果糖循环速率减缓并在纤维中大量富集。