侧耳菌产生木质纤维素酶及其降解植物生物质的研究

对在液体培养基中产生木质纤维素降解酶能力强且产酶速度较快的侧耳 sp 2 (Pleurotussp 2 )进行了最佳产酶液体培养基组分的研究 ,并对其在液体培养基、固体培养基中产生木质纤维素降解酶能力和行为进行了分析 .结果表明 ,该菌株在低氮高碳高无机盐培养基中的锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶、漆酶和半纤维素酶等 4种酶的活性最高 .其中 ,锰过氧化物酶的活性峰值出现时间仅为 6 d,比其他 3种酶活性峰值期早 6 d. Pleurotus sp 2是目前已知的在液体培养条件下产锰过氧化物酶较高的菌株之一 .当该菌株培养在含有低氮无碳高无机盐液体培养基的麦草粉中时 ,锰过氧化物酶和漆酶的活性峰值均出现在第 10天 ,而半纤维素酶的活性在 4 0 d时达到峰值 .此外 ,该菌株使麦草生物质失重可达 17.6 % ,可望能成为生物制浆中原料预处理的候选菌株     

白蚁肠道木质素及纤维素分解菌的分离鉴定及产酶条件优化

利用刚果红法、Azure-B平板法从白蚁肠道中分离出5株同时具有木质素降解和纤维素分解功能的菌株,选取其中分解功能最强的菌株MX5经形态观察、生化鉴定和16S rRNA鉴定为芽孢杆菌属的地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis。产酶条件优化试验结果表明,菌株MX5以w=0.5%秸秆为碳源,w=0.5%酵母粉和硫酸铵混合物为氮源,初始pH8.0,37℃摇瓶培养96 h,接种量为1%时,产酶活性最高。筛选出产酶活性优良的菌株,对提高木质纤维素的利用率、降低环境污染等方面意义深远。     

香菇栽培过程蔗渣培养基主要组分的降解和有关酶活的变化

以蔗渣为主要原料,添加少量麦麸栽培香菇,在培养的不同阶段,分析测定培养物的主要化学组成和有关酶活的变化。实验结果表明,香菇能大量利用栽培基质,至栽培终止时(200天),干物质消耗约80％;半纤维素、纤维素和木质素分别降解85％、80％和70％。基质的降解有一定阶段性,主要在栽培的前、中期。纤维素与木质素同时降解。滤纸纤维素酶、羧甲基纤维素酶和β葡萄糖苷酶以及半纤维素酶的活性,从菌丝生长阶段开始逐渐提高,至菇蕾生长时达到不同水平的活性高峰,采菇开始时迅速降至较低水平,而后继续缓慢下降(β-葡萄糖苷酶后期又回升除外)。多酚氧化酶和过氧化物酶只在菌丝生长时期出现,至子实体形成时期即行消失。     

黑蛋巢菌属和红蛋巢菌属真菌的5种水解酶活性测定

通过测定黑蛋巢菌属9个菌株和红蛋巢菌属6个菌株的几丁质酶、β-1, 3葡聚糖酶、纤维素酶、木聚糖酶和木质素过氧化物酶共5种水解酶活性,为评价和合理利用鸟巢菌资源提供依据。结果表明,所有菌株均具有以上水解酶活性,同一种水解酶的活性在不同菌株之间以及同一菌株的不同水解酶活性差异显著。其中红蛋巢菌134表现出最大的几丁质酶活性,达到122.1 U/mL;黑蛋巢菌24的β-1, 3葡聚糖酶活性最强,达到143.7 U/mL;在25℃下培养,黑蛋巢菌185的纤维素酶活性最高,达到62.3 U/mL,35℃下培养,菌株185的纤维素酶活性也最高,达到了137.6 U/mL,所有菌株的纤维素酶活性在35℃培养4周比25℃培养2周要高;在25℃下培养时,菌株134的木聚糖酶活性最高,达到了464.8 U/mL,35℃培养4周时,菌株185具有最高的木聚糖酶活性,达到了745.6 U/mL,总体上木聚糖酶的活性在35℃培养4周高于25℃培养3周;黑蛋巢菌150表现出最高的木质素过氧化物酶活性,为0.297 U/mL。总体比较,菌株185的复合酶系较发达,有望利用该菌株完成植物秸杆的降解及利用。     

构菌营养生理的研究

测定了5株构菌(绒火菇[Flammulina velutipes])在木屑麦麸基物上生长过程中,基物中有机质及木质纤维素的降解和几种胞外多糖分解酶活性的变化。结果表明,构菌能够分解纤维素和半纤维素。但在栽培条件下构菌分解纤维素和半纤维素的能力很弱,木质素几乎不被降解利用。故利用锯末—麦麸培养基栽培构菌时,麦麸是构菌的主要营养源(碳源和氮源)。另外不同菌株分解基物中有机质的能力也不同。 构菌的木聚糖酶、羧甲基纤维素酶和淀粉酶活性均较高,该三种酶活性存在于构菌整个生长周期。     

金针菇白色菌株对不同纤维废弃物的降解作用

本文分析了金针菇白色菌株在不同纤维废弃物上生长时,基质转化效率和主要成分的降解规律。结果表明:(1)废棉是栽培金针菇白色菌株的优良基质,木屑较差,因废棉中纤维素易降解,这与金针菇白色菌株的木腐特点及两种纤维废弃物中木素含量及存在方式有关。(2)在纤维废弃物中适当增加麦麸可促进纤维素、半纤维素的降解,从而可提高子实体产量。因纤维素是子实体阶段的主要碳原。(3)白色菌株生长期间可向培养基释放CMC酶、FP酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶和淀粉酶,并且纤维分解酶活性高峰出现在子实体阶段,这是保证子实体良好发育的重要生理基础。     

柑橘皮渣降解菌的筛选及产酶条件优化

柑橘加工产生大量皮渣,严重污染环境,亟须处理．本试验从堆肥中分离得到几株耐高温细菌,以CMC和果胶为唯一碳源,再经刚果红染色法初筛得到菌株L207和L702;以枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis L520为对照,其纤维素酶活性和果胶酶活性显著大于对照菌株（ p＝0.05）,表明L207和L702具有很好的降解柑橘皮渣能力．对菌株L207和L702产酶条件初步研究表明：菌株L207在接种量为4％（V／V ）、pH6于40℃、培养60 h时纤维素酶活性最高,在40℃,pH6、培养48 h时果胶酶活性最高;菌株 L702在接种量为6％（V／V ）,pH6于40℃,培养72 h时纤维素酶活性最高;在40℃,pH6,培养36 h果胶酶活性最高．菌株L207和L702在柑橘皮渣降解处理过程具有潜在的开发价值．     

一株降解小麦秸秆丝状真菌的筛选、鉴定及初步研究

利用涂布平板法从腐烂秸秆及枯枝烂叶中分离出71株丝状真菌.通过比较菌株秸秆粉降解产物对小麦生长的促进作用,获得一株可有效降解秸秆并促进小麦生长的菌株2-5-2.对其进行形态分析和rRNA序列鉴定,结果显示,该菌株为木霉属真菌.该菌株可产生纤维素酶、木质素酶、半纤维素酶、几丁质酶、蛋白酶、壳聚糖酶.平板对峙培养显示,该菌对多种病原真菌的生长有抑制或阻碍作用.固态发酵培养时,纤维素酶、半纤维素酶酶活在第11d达到最高;第28d,纤维素降解率达到21.13%,半纤维素降解率达到28.53%.     

内生真菌对杉木人工林下土壤酶活性的影响

通过筛选能够提高土壤酶活性的菌株及添加方式,探讨内生真菌对杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林下土壤酶活性的影响,以促进叶凋落物分解.采用3株杉木内生真菌青霉菌(Penicillium sp.)CG2 (A菌)、黄色镰刀菌(Fusarium culmorum)AY13(B菌)、踝节霉菌(Talaromyces sp.)AJ14(C菌)的单菌株和混菌株,按不同方式(菌丝、菌液)浇施于装有杉木凋落叶和土壤的盆钵内,在处理10,60,120d后分别取样,测定土壤酶活性和凋落叶质量的变化情况.结果表明:多酚氧化酶活性在混菌丝处理下始终保持在较高水平,菌丝和菌液处理均提高了脲酶和酸性磷酸酶活性,蔗糖酶活性前期(10d)高于后期(120d).C菌液处理下(120d)纤维素酶、木质素过氧化物酶和酸性磷酸酶活性均最高,与对照存在显著差异(p0.05),分别比对照高56.46%,43.97%和163.65%;BC混菌丝处理下(120d)多酚氧化酶活性最高,比对照高36.75%(p0.05);AB混菌丝处理下(10d)蔗糖酶活性最高,比对照高162.90%(p0.05);AC混菌液处理下(120d)脲酶活性最高,比对照高69.78%(p0.05).凋落叶质量损失率与纤维素酶、脲酶、酸性磷酸酶、木质素过氧化物酶以及混菌处理的多酚氧化酶活性变化趋势相同,菌株种类、添加方式、分解时间及其交互作用对酶活性有显著影响.综上所述,C菌液能最有效地提高纤维素酶、木质素过氧化物酶和酸性磷酸酶活性,BC和AB混菌丝分别对提高多酚氧化酶和蔗糖酶活性最有效,AC混菌液则能最有效地提高脲酶活性.     

纳木错牦牛粪便中纤维素降解菌的鉴定及产酶特征

通过富集、纯化从西藏纳木错的牦牛粪便中筛选得到2株高效纤维素降解菌株，采用滤纸条崩解试验测定不同培养温度、培养时间和初始pH值条件下纤维素降解菌株的产酶特征，并初步分析了目标菌株的遗传地位.结果表明，菌株X1和X2具有显著降解纤维素优势，两菌株在培养温度9℃、培养时间6 d、初始pH值4的条件下，产出的纤维素降解酶具有较强的相对酶活性.系统发育分析显示，X1和X2可能为Cronobacter属菌株.     

高活性秸秆降解菌群的构建及产酶条件优化

纤维素的开发与利用在当今资源紧缺的社会下是当务之急,秸秆含有大量的纤维素,木质素.它从一个农业废弃物逐渐变为了再生资源开发的焦点.为了将秸秆资源充分利用起来,我们以牛粪,羊粪及含腐烂树叶土壤的混合物为材料,利用限制性培养技术,对其中能够降解纤维素的微生物进行驯化培养,并得到一组高效降解纤维素的菌群.利用CMC糖化力法和滤纸酶法测定该菌群的纤维素降解能力.对菌群进行菌种的分离,并进行生理生化试验分析各个菌株的特性.通过正交试验对该菌群的最佳产酶条件进行优化.得到的菌群CMCase酶活的高达80U/mL,滤纸酶活高达152U/mL.得到的最佳产酶条件为蛋白胨纤维素培养基以滤纸为碳源,pH 5.0条件下35℃静置培养.筛选性能稳定的高产秸秆降解菌群,为充分利用秸秆等农业废弃物提供了新的方向.     

氮沉降对微生物分解森林地上凋落物过程的影响

森林生态系统凋落物被微生物分解的过程影响整个土壤碳库的碳来源及稳定性,在氮沉降全球化的趋势下因试验树种、试验方法、试验时间等不同因素导致森林地上凋落物分解产生了促进、抑制和无影响等3种响应。氮沉降对凋落物分解的影响主要通过3种机制实现:①不同浓度的氮沉降对凋落物中纤维素和木质素分解的影响不一致,原因可能是外加低浓度氮时,与之相关的真菌和细菌的生物量、活性会升高,高氮时则反之; 也有部分研究表明氮沉降一般促进含木质素少抑制含木质素较多的凋落物的分解; ②氮沉降对微生物产生的胞外酶活性影响也不一致,所以微生物酶对凋落物分解速率影响不同; ③通过对微生物的生物量、多样性、群落组成以及生态化学计量比等的影响,氮沉降也会影响凋落物分解木质素、纤维素等化学物质的过程。     

NREL法测定大米草原料组分的含量

采用美国国家可再生能源实验室(NREL)方法定量大米草原料中纤维素、半纤维素及木质素。72%浓硫酸水解1 h、4%稀硫酸水解1 h可将大米草的纤维素、半纤维素降解为可用HPLC定量的单糖,适宜的样品添加量为0.3 g。同时,NREL法测定大米草纤维素、半纤维素及木质素的含量分别为32.92%、27.65%和24.2%。这三个组分的含量是评价大米草预处理、酶解及发酵工艺条件的重要依据。     

生物质三组分热解反应及动力学的比较

采用热重分析法考察了生物质中三种主要成分纤维素、半纤维素和木质素的热解反应行为,以Coats-Redfern积分法对实验数据进行动力学解析,建立了该三组分热解反应的动力学模型。结果表明,分子结构上的不同使得该三组分的热解特性存在明显差异;在所考察的温区内纤维素的失重量约为86%,半纤维素模型化合物木聚糖的失重量为69%左右,而木质素的失重量仅为51%;热解反应深度按照纤维素、木聚糖和木质素的顺序依次降低;木质素和木聚糖的热解反应均可以用两个分段二级动力学方程来描述,但纤维素在低温区和高温区分别遵循一级和二级动力学规律。     

分解纤维素菌HT3的筛选及酶活力测定

从不同榈中分离出能分解纤维素菌２９株，经复筛得到产纤维素酶活力较高菌有６株，其中ＨＴ３细菌酶活力最高。该菌产酶为胞外分泌，在最适条件下培养，酶活力可达５．１Ｕ。     

高效木质素降解菌的筛选及降解性能研究

【目的】筛选纯化及鉴定木质素降解菌,对其降解性能进行初步研究。【方法】从某制浆造纸厂的造纸废水污泥中,筛选获得2株具有木质素降解能力的细菌LD-1和LD-2。通过形态观察和16SrRNA序列分析对菌株进行鉴定;采用苯胺蓝平板脱色法及以TC为指标分别定性定量测定2株细菌的木质素降解能力。【结果】LD-1和LD-2分别被鉴定为Sphingobacterium属和Bacillus属的菌株,命名为Sphingobacterium sp.LD-1和Bacillus sp.LD-2。通过苯胺蓝平板脱色实验,发现LD-1和LD-2均具有良好的木质素降解能力。经测定,两株菌种发酵7d对木质素的降解率分别达到52.23%和50.36%。【结论】成功筛选到2株能高效降解木质素的菌株LD-1和LD-2。     

A NEW METHOD FOR MAKING CELLULOSE AND LIGNIN FROM BAMBOO BY HIGH BOILING SOLVENT

INTRODUCTIONThere are abundant resources of Bamboo in China. Bamboo is ideal green material. Bamboo chips contain about 50% cellulose and 25-35% lignin [1-2]. They are biodegradable and recycled. The structure of lignin is complicated. In Bamboo, cellulose, lignin and hemicellulose invade each other and form an interpenetrating network structure. It is difficult to separate lignin from the network by usual method. At the present time, most researchers on lignin focus the attention on …     

基于多元高斯分布活化能模型的玉米秸秆水热炭燃烧动力学研究

农林废弃生物质作为植物光合作用的产物,具有可再生、总量大、分布广和低污染的特点,是目前唯一具有可再生性能的含碳清洁燃料。相比于其它种类的可再生能源,生物质还具备良好的可存储性和易运输特点,将丰富的农林废弃生物质应用于炼铁生产将助力钢铁行业实现“双碳”目标。但农林废弃生物质也存在水分高,固定碳和发热值低,碱金属含量高和燃烧过程不稳定的缺点,不经提质处理难以满足炼铁生产对固体燃料的性能要求。本文采用水热炭化技术处理玉米秸秆制备水热炭产品,并采用多元高斯分布活化能模型（DAEM）研究玉米秸秆水热炭的燃烧动力学。结果表明,采用DAEM模型能够精确表征玉米秸秆以及玉米秸秆水热炭的燃烧动力学行为,玉米秸秆原料的燃烧过程可以分为四个阶段:半纤维素、纤维素、木质素和半焦的燃烧,玉米秸秆水热炭的燃烧可分为三种阶段:纤维素、木质素和半焦的燃烧。动力学计算表明纤维素、木质素和半焦燃烧的平均活化能范围为分别为273.7–292.8 kJ/mol、315.1–334.5 kJ/mol和354.4–370 kJ/mol,标准差分别为2.1–23.1 kJ/mol、9.5–27.4 kJ/mol和12.1–22.9 kJ/mol,随着水热炭化温度的升高,玉米秸秆水热炭中纤维素和木质素质量分数先升高后降低,而半焦的质量分数逐渐增加。