纖維素高效降解菌的篩選及應(yīng)用研究.pdf

1、纖維素是地球上最廉價、最豐富的可再生能源,對其降解和利用已成為國內(nèi)外研究的熱點。本研究旨在通過篩選獲得高效纖維素降解菌,并通過產(chǎn)酶條件的優(yōu)化及誘變以提高產(chǎn)酶活力。主要研究結(jié)果如下:
　　1.纖維素酶生產(chǎn)菌的篩選
　　通過剛果紅纖維素平板識別、濾紙崩解試驗及液體發(fā)酵產(chǎn)酶鑒定,從腐爛柑橘,稻草、朽木、和土壤等樣品中篩選到4株纖維素降解菌株。經(jīng)形態(tài)觀察和18S rDNA基因片斷分析,它們分別被鑒定為草酸青霉(Penicillium

2、 oxalicum)D1,爪哇正青霉(Eupenicillium javanicum)E1和多變根毛霉(Rhizomucor Variabilis)H-1,棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)A1。
　　2.草酸青霉D1產(chǎn)酶條件優(yōu)化
　　通過單因子及正交試驗,D1液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)酶條件得到優(yōu)化。最佳產(chǎn)酶條件為:碳源為麩皮:稻草=3:7(w/w),含量2.5％(w/v);氮源為(NH4)2SO4,含量0.15%(w

3、/v);溫度為35℃;自然pH;產(chǎn)酶時間4d。在此優(yōu)化條件下,發(fā)酵液中CMC酶活和濾紙酶活分別可達31.12IU/mL、45.28IU/mL。
　　3.D1的誘變及酶解稻草實驗
　　以草酸青霉D1為出發(fā)菌株,經(jīng)過紫外線、亞硝酸及紫外與亞硝酸復(fù)合誘變處理,選育出1株高產(chǎn)纖維素酶突變株NU-H,與出發(fā)菌株相比,CMCase酶活提高69.8%,濾紙酶活提高75.28%,另外木聚糖酶活,還原糖得率也有顯著地提高。通過單因子及正交試驗

4、,研究了突變株纖維素酶對稻草粉水解的最適宜條件。結(jié)果表明,該菌株酶解糖化的最佳條件為:溫度50℃,時間28h,纖維素酶濃度為60%,底物濃度3%,pH4.8,還原糖得率為23.25%。
　　4.以橘皮渣為原料利用爪哇正青霉E1生產(chǎn)復(fù)合酶的研究
　　為了提高飼用復(fù)合酶的產(chǎn)量,爪哇正青霉E1為生產(chǎn)菌,橘皮渣為原料,羧甲基纖維素(CMC)酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、果膠酶的活性為測定指標,對固體發(fā)酵培養(yǎng)基組成、水分含量、初始 p

5、H值、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時間等方面進行了優(yōu)化。得出最佳產(chǎn)酶條件:水分含量80%,溫度(30℃),麩皮(1g),(NH4)2SO4(0.05g),NaNO3(0.05g),CaCl2(0.1g),時間96h,自然pH。在此條件下,接種孢子懸液1ml(106-107個/ml),CMC酶、β-葡萄糖苷酶、果膠酶、木聚糖酶活力分別達46.80 U/g、49.64 U/g、51.87 U/g、106.42 U/g。
　　5.以蓮子殼為原料利用多

6、變根毛霉株H-1生產(chǎn)復(fù)合酶的研究
　　為了提高飼用復(fù)合酶的產(chǎn)量,以多變根毛霉株H-1為生產(chǎn)菌,蓮子殼為原料,羧甲基纖維素(CMC)酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、果膠酶的活性為測定指標,對固體發(fā)酵培養(yǎng)基組成、加水量、初始 pH值、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時間等方面進行了優(yōu)化。得出最佳產(chǎn)酶條件:蓮子殼4g,豆粕1g,稻草粉1g,加水量5ml/5g干質(zhì),(NH4)2SO40.1g,NaH2PO40.1g,初始pH4.0,溫度28℃,培養(yǎng)時間84