煤泥对木质素系分散剂的吸附性能研究

为了解木质素系分散剂(LS)对煤泥成浆性能的影响,根据LS在煤泥表面的静态吸附试验,采用动力学方程和等温吸附模型对吸附曲线进行拟合分析,研究LS在煤泥表面的吸附作用机理。结果表明:LS初始浓度对吸附过程有显著影响,初始质量浓度为0.4 g/L时,吸附效果最佳;LS初始浓度相同时,吸附量随温度升高而增加;吸附过程符合伪二级动力学方程,吸附速率由表面扩散和颗粒内扩散联合控制;吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,热力学参数计算结果表明LS主要通过氢键、静电等作用自发吸附在煤泥表面,通过增加煤泥表面润湿性,提高浆体分散稳定性。

木质素系染料分散剂的研究和应用综述

介绍了目前染料用分散剂的概况,对木质素系染料分散剂的结构和性能之间的关系进行了阐述,并分析了其在印染行业应用中存在的问题及目前的研究成果。最后对我国木质素系染料分散剂的研究开发和工业应用提出几点建议。

木质素氧化酶系高产复合真菌培养体系构建

【目的】通过菌株初筛、单因素培养条件比较以及复合真菌培养体系下木质素氧化酶系酶活性的变化规律研究,获取最优产酶效率培养体系,为生物制浆预处理提供基础和科学依据。【方法】采集颐和园树木上的真菌子实体作为菌种来源,通过生长速度和愈创木酚培养基初筛得到生长快且漆酶活性高的白腐菌菌株,测定菌株木质素氧化酶系漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶的分泌规律。基于单因素试验探究不同碳源、氮源、pH、添加剂、金属离子、温度等条件对菌株分泌木质素氧化酶系的影响,根据产酶规律选择不同菌株构建1∶1复合真菌培养体系,分析其产酶规律和产酶效率。【结果】初筛得到1株生长快速、高漆酶活性的菌株,经鉴定为白腐菌粗毛栓孔菌(Trametes hirsute)。单因素试验结果显示,葡萄糖和酵母浸粉分别是T.hirsute产酶的最优碳源和氮源;单独添加Cu^(2+)的产酶效率优于同时添加Cu^(2+)和Mn^(2+),产酶量随金属离子浓度增大呈先升后降趋势,0.25 mmol·L^(-1)Cu^(2+)添加效果最佳;产酶量随温度升高也呈先升后降趋势,在38℃、pH=6.5且添加0.5 mmol·L^(-1)藜芦醇和0.5 mmol·L^(-1)对苯二胺条件下对T.hirsute产酶均有促进作用。在培养条件优化基础上,构建T.hirsute与密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)复合真菌培养体系,其产酶能力进一步提高,该体系的木质素氧化酶系3种酶最大总产酶量达1505.81 U·L^(-1),相比对照组提升约63.61%,其中漆酶活性相比对照组提高84.37%,且提前1天达到产酶峰值。【结论】通过初筛获取高漆酶活性白腐菌株T.hirsute,优化产酶条件可显著提升其木质素氧化酶系产酶量,在培养条件优化基础上构建的T.hirsute与G.trabeum复合真菌培养体系能够进一步提升其产酶能力,并促使漆酶提前1天达到产酶峰值,在生物预处理方面展现出巨大应用潜力。

磺化木质素系聚合物的结构及其在氧化铝上的吸附特性

以造纸黑液中的碱木质素为主要原料,通过磺化和缩聚反应制备了磺化木质素高分子聚合物SBAL.TEM和1H-NMR测试结果表明SBAL是以木质素的疏水骨架为中心,以磺酸基和羧基组成亲水性侧链的球形结构.GPC测试结果表明其重均分子量达到了24880 Da,是碱木质素的7.38倍,电位滴定测试结果表明,其磺化度达到2.70 mmol.g-1.通过流变曲线、吸附等温线、zeta电位、XPS测试研究了其对氧化铝在水中的分散机理及其吸附特性.掺SBAL的氧化铝浆体,在pH=3～12范围内SBAL对其具有良好的分散降黏作用.溶液pH对SBAL的分子构型和吸附特性有较大的影响,随pH增加,SBAL中磺酸基、羧基和酚羟基逐渐电离,分子的伸展程度逐渐增大.随pH增加,SBAL在氧化铝上的吸附质量减少,吸附层由致密逐渐变得疏松,pH小于等电点时以静电吸附为主,pH大于等电点时以非静电的特性吸附为主.当SBAL的用量小于临界值(0.5 wt%)时,其在氧化铝表面形成单分子层吸附,在颗粒间起到静电排斥作用;当用量大于临界值时,其在颗粒表面形成聚集体吸附而起到空间位阻作用.

混菌固态发酵油菜秸秆铜离子和草酸对灵芝木质素酶系分泌的影响

研究了铜离子(1、1.5、2和2.5mmol/L)和草酸(2、4和6mmol/L)对灵芝和产朊假丝酵母混菌固态发酵油菜秸秆产木质素降解酶系的影响.结果表明:与对照相比,添加2 mmol/L的铜离子,可显著提高漆酶和锰过氧化物酶的酶活力,其活力分别为1032.77和840U/L,是不加铜离子的2.53和2.40倍;而与对照相比,添加1mmol/L铜离子可显著提高木质素过氧化物酶活力,其活力为319.89U/L,是不加铜离子的2.08倍,添加1.5、2和2.5mmol/L的铜离子时对木质素过氧化物酶有抑制作用,抑制率分别为30.71%、18.95%和11.11%.与对照相比,添加2、4mmol/L草酸可显著提高漆酶活力,其活力分别为1111.44、1301.89U/L,是不加草酸的2.73、3.2倍.添加4mmol/L草酸可显著提高锰过氧化物酶活力,其活力为693.33 U/L,是不加草酸的1.98倍;而2、4和6mmol/L草酸的添加抑制了木质素过氧化物酶的活性,抑制率分别为43.03%、28.81%和33.73%.

豆渣对平菇和灵芝发酵产生木质素酶系的影响

研究了不同浓度的豆渣（1%~5%）对平菇和灵芝固态发酵油菜秸秆产生木质素降解酶系的影响。结果表明：与对照（无豆渣）相比,浓度为3%、4%的豆渣显著提高平菇产生的锰过氧化物酶（MnP）和木质素过氧化物酶（LiP）活性;漆酶（Lac）的活性也在豆渣浓度为2%~4%时得到显著提高。灵芝发酵基质中,3%的豆渣显著提高了MnP和LiP的活性;浓度为3%~5%的豆渣也可显著提高灵芝发酵基质中Lac的活性,其中豆渣浓度为3%时,平菇与灵芝单菌发酵中Lac的活性都达到峰值,分别为对照的2.3倍、1.67倍。

混菌发酵油菜秆氮源对灵芝木质素酶系的影响

研究了豆渣和酒石酸铵(浓度分别为1%、2%、3%、4%和5%),对灵芝和产朊假丝酵母混菌固态发酵油菜秸秆产木质素降解酶系的影响。结果表明,与对照相比,1%、2%、3%和5%的豆渣组中的漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶酶活性均未受显著性影响,而在4%豆渣组中,这3种酶的活性显著提高,分别为440.33 U·L^(-1)、473.33 U·L^(-1)和98.49 U·L^(-1),分别是对照的2.03倍,2.16倍和2.86倍。与对照相比,1%、2%、3%、4%和5%的酒石酸铵组中,3种木质素降解酶的活性均无显著性影响,因此有机氮豆渣好于酒石酸铵,其最佳浓度为4%。

外源因子对平菇深层发酵玉米秸秆木质素酶系分泌的影响

研究了1%-4%的豆渣、1%-3%的(NH4)2SO4和酵母菌(酿酒酵母、热带假丝酵母、产朊假丝酵母)对平菇深层发酵玉米秸秆木质素酶系活性的影响.结果表明:与对照相比,所试浓度的豆渣、(NH4)2SO4均显著提高漆酶、锰过氧化物酶的活性.其中2%、4%的豆渣分别对漆酶、锰过氧化物酶活性的促进作用最大,是对照的1.8和8.4倍;3%、2%的(NH4)2SO4分别对漆酶、锰过氧化物酶活性的促进作用最大,是对照的1.46和7.05倍.在平菇接种的同时及其培养的第2天分别接种3种酵母菌,均显著提高锰过氧化物酶的活性,其中酿酒酵母的促进作用最大,接种的同时及其培养的第2天接种分别是对照的5.97、10.2倍;平菇培养第2天接种产朊假丝酵母可显著提高漆酶的活性,是对照的1.32倍.

白腐菌混菌发酵玉米芯木质素酶系分泌的种属互惠性研究

研究了在玉米芯为主要碳源的液态培养基中,白腐菌-香菇、平菇、灵芝菌株间两两混合培养,在胞外木质素酶系分泌上的互惠性。结果表明:单一菌种培养下,香菇的漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)活性均于第10天达到峰值,分别为1 120、358.2和875 u/L;平菇的Lac、LiP和MnP活性均于第6天达到峰值,分别为3 060、567.8和1 275 u/L;灵芝的Lac活性于第10天达峰值,为2 945 u/L,LiP和MnP活性于第8天达到峰值,分别为428.2、975 u/L。混菌培养下,香菇+平菇、平菇+灵芝的混合培养体系表现了酶活峰值提高、峰面积增大的优势;其中又属平菇+灵芝组合的效果最明显,体系中Lac、LiP、MnP活性均于第10天达到峰值,分别为11 400、924.5、2 200 u/L。实验表明,不同种属白腐菌株混合培养对体系的木质素酶分泌存在影响。

一种木质素系水煤浆添加剂及其制备方法

本发明涉及一种木质素系水煤浆添加剂及其制备方法,属于水煤浆生产技术领域。包括以下按照重量份数计的原料:碱木质素水溶液200-300份、磺化剂I 10-20份、磺化剂II 50-90份、酮类物50-140份、醛类物100-200份、水500-600份;本发明的木质素系水煤浆添加剂提高了亲水性和磺化度,采用该添加剂制备的水煤浆流动性好,并且本发明添加剂的配方中采用多种磺化剂的协同反应.

食用菌生物降解木质素的研究现状

木质素是农作物秸秆中的主要成份之一,木质素降解直接影响秸秆等植物资源的利用效率。从降解木质素的食用菌种类、食用菌木质素降解酶系及其营养调控机理、应用前景共4个方面,综述了食用菌生物降解秸秆木质素的研究现状。

混菌发酵玉米秸秆基质蛋白质含量及木质素酶活性的研究

与平菇单菌发酵相比,玉米秸秆经平菇与产朊假丝酵母混菌固态发酵后,其基质粗蛋白含量由8.13%提高到13.41%。为进一步提高混菌固态发酵玉米秸秆基质的粗蛋白含量及木质素酶系的活性,在基础培养基中分别添加豆渣(2%、3%、4%)、(NH4)2SO4(1%、2%、3%)、CuSO4.5H2O(0.04、0.4、4 mmol/L)、MnSO4(0.001、0.01、0.1 mmol/L)。结果表明:所试浓度的豆渣和(NH4)2SO4、0.01 mmol/L MnSO4均显著提高基质的粗蛋白含量,其中2%的豆渣、3%的(NH4)2SO4效果较好;所试浓度的豆渣、(NH4)2SO4和MnSO4均显著提高漆酶、锰过氧化物酶的活性,0.04、0.4、4 mmol/L CuSO4.5H2O显著提高漆酶的活性,而只有0.4和4 mmol/L的CuSO4.5H2O显著提高锰过氧化物酶的活性,其中2%的豆渣、3%的(NH4)2SO4、0.4 mmol/L的CuSO4.5H2O和0.01 mmol/L的MnSO4对漆酶活性提高的幅度最大,当添加的豆渣、(NH4)2SO4、CuSO4.5H2O和MnSO4的浓度分别为3%、3%、4 mmol/L和0.01 mmol/L时,对应的锰过氧化物酶活性最高。漆酶的活性与发酵基质的粗蛋白含量可能呈正相关关系。

白腐菌降解木质素研究进展

白腐菌是一种能选择性降解木质素的担子菌,其木质素酶能降解各种结构复杂、难降解的有机物而成为国内外研究的热点.本文详细综述了白腐菌降解木质素的机理、木质素酶系及其在各行业的应用研究进展等,并对其应用前景做出展望.

白腐菌木质素降解酶高产菌株的筛选

为了有效分解麦麸的纤维结构,对9株产木质素降解酶的白腐菌进行逐步优化筛选。首先采用愈创木酚平板变色法进行初步筛选,从中获得5株产漆酶活性较高的菌株;然后对5株菌株分泌的木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶酶活进行比较;最后将3种酶酶活性相对较高的2株菌株对麦麸进行降解,最终得到1株产木质素降解酶酶活相对较高、麦麸纤维降解率较高的菌株AP3。经15 d液体培养,AP3发酵液中木质素过氧化物酶酶活高达119.42 U/mL,锰过氧化物酶酶活高达124.35 U/mL,漆酶酶活高达173.45 U/mL。麦麸经液态发酵15 d后,木质素降解率达到了36.24%。本研究为进一步探究白腐菌降解麦麸纤维的机制奠定了基础。

固体发酵体系中白腐菌Echinodontium spp.的产酶特性研究

研究了固体发酵体系中选择性降解白腐菌株Echinodontium spp.在杉木(裸子植物)、毛竹(单子叶植物)和垂柳(双子叶植物)木质纤维素基质上木质素降解酶系、纤维素降解酶系的产生特性。结果表明:基质种类对白腐菌的纤维素酶产生特性没有较大影响;而木质素降解酶均呈现出培养前期高于后期的现象,且不同基质中酶活力水平差异明显,杉木基质上的酶活力水平明显低于毛竹和垂柳基质中的状况。木质素降解酶系的活力水平与木质素降解速率的变化趋势一致,但纤维素酶系的活力水平和纤维素降解速率之间并未呈现必然关联。木质素酶系对底物基质的有效降解,可能有利于纤维素酶在木质纤维素复合物体系中的渗透,从而增效纤维素的酶解。

混菌固态发酵玉米秸秆提高基质粗蛋白含量的优化培养及相关酶系活性的研究

[目的]研究平菇和酵母菌混菌固态发酵玉米秸秆提高基质粗蛋白含量的优化培养条件,并探讨基质粗蛋白含量与相关酶系活性的关系。[方法]以酵母种类(酿酒酵母、热带假丝酵母和产朊假丝酵母)、酵母接种量和酵母接种时间为因素设计正交试验,研究了平菇和酵母菌混菌发酵玉米秸秆提高基质粗蛋白含量的优化培养条件,同时研究了各培养条件组合下木质素酶系、滤纸酶和羧甲基纤维素酶的活性,探讨了基质粗蛋白含量与相关酶系活性的关系。[结果]正交试验结果表明在A3B2C1组合培养条件下发酵基质粗蛋白含量最高,达13.36%;在此发酵条件下,培养的第5～15天漆酶和锰过氧化物酶的活性也最高,而各组合培养条件下基质滤纸酶和羧甲纤维素酶的活性则无规律可循。[结论]混菌固态发酵玉米秸秆基质粗蛋白含量的优化培养条件为:在接种平菇的同时接种10%的产朊假丝酵母液体菌种。木质素酶系的活性与发酵基质的粗蛋白含量可能呈正相关关系。

真菌在染料脱色中的应用及其酶学研究进展

染料已成为世界严重污染问题的主要原因.尤其是排放到环境中的有色污水,不仅因为其有色度污染,还在于废水中的染料及其分解产物不但有毒还会使机体产生变异,对人类的生存环境造成巨大的威胁.真菌被誉为是降解染料最有效的微生物资源.近年来,许多学者对真菌及其酶系(主要是木质素降解酶系)脱色染料废水进行了广泛的研究.对真菌在染料脱色中的应用及其酶学的最新研究进展如生物反应器进行归纳,并总结各种影响因素如pH值、温度、重金属等对脱色效率的影响.

白腐真菌产酶反应器研究进展

综述了白腐真菌在不同反应器中合成木质素降解酶系能力的研究进展,包括培养方式与条件、不同反应器的特点及应用、木质素降解酶系的应用及前景。

气化用水煤浆添加剂性能及分散作用机理分析

为探索气化用水煤浆添加剂的性能及分散作用机理,使用粒度级配工艺制浆,考察萘系(TN)、腐殖酸系(TF)和木质素系添加剂(TM)对气化用煤成浆性的影响,通过zeta电位、红外光谱和紫外分光光度的方法研究3种添加剂的分散机理。结果表明:TN主要通过磺酸基吸附在煤的表面,其萘环结构以π电子极化吸附形式在煤表面呈卧式吸附,可提高吸附速率;TF的羧基官能团在分散过程中发挥关键的作用,腐殖酸分子和煤颗粒之间的范德华力和静电力的大小决定了其极限吸附量;TM的甲基、亚甲基、芳香环、羟基等极性基团在煤颗粒的表面存在金属离子交换作用和氢键作用,但由于其复杂的作用关系,导致其吸附量少;综合考虑3种添加剂的性能、最佳使用量以及对煤样最高成浆浓度的影响,建议选取萘系添加剂作为气化现场制浆用分散剂。

金针菇生物降解与染料脱色作用研究

为了解金针菇对染料的降解作用机制,研究测定了金针菇发酵液木质素降解酶系酶活,探究不同处理发酵液对3种化合染料的脱色影响。结果表明,液体培养条件下,化合染料的降解既可通过金针菇发酵液中的菌丝吸附,又能利用其分泌的木质素降解酶系转化。对化合染料起转化作用的并不是漆酶,而以菌体吸附为主,菌体对不同化合染料的吸附有一定选择性;已灭活的菌体与未灭活的菌体对染料的吸附效果也不同,表明温度可以改变菌体表面结构,使其更易吸附溶液中的染料。该研究对当前染料的处理具有重要应用价值。