蔗渣预处理发酵产纤维素酶研究

纤维素预处理可以使纤维素与木质素、半纤维素分开,从而提高酶类对纤维素和半纤维素的可及度,提高纤维素水解率。本实验采用蔗渣为原料,将其粉碎后分别用40、60、80、100目的筛子过筛得到各种粗细程度不同的蔗渣。然后用2%稀硫酸和10%氨水联合对其进行预处理,再以预处理过的蔗渣为碳源培养绿色木霉研究其产酶情况。先以10% NH_(4)OH处理,再用2% H_(2)SO_(4)的处理经发酵后滤纸酶活为6.90 U/mL,达到最高。先以2% H_(2)SO_(4)处理再用10% NH_(4)OH的预处理方法滤纸酶活为6.79 U/mL。经过预处理的蔗渣培养所产滤纸酶活力从高到低排列:(碱/酸)预处理>(酸/碱)预处理>酸预处理>碱预处理>未处理。在同种处理方法下过80目筛子所得的蔗渣所产的滤纸酶活力最高,其酶活力从高到低排列:80目>60目>40目>100目。

以滤纸酶活力为指标优化解淀粉芽孢杆菌Tu-115菌株产纤维素酶液体发酵条件

以滤纸酶活力为指标对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)Tu-115菌株产纤维素酶液体发酵条件进行优化。通过单因素和正交试验相结合的方法,考察培养基中碳源、氮源、起始pH值、装瓶量、温度、接种量、发酵时间等发酵条件对产酶能力的影响。结果表明,当培养条件为葡萄糖4%、黄豆饼粉3%、培养基起始pH值4.0、接种量4%、装瓶量50 ml/250 ml,37℃发酵72 h时,发酵液中滤纸酶活力达到最高值,为3 309.90 U/ml,比优化前提高了125倍。优化后,Tu-115菌株产滤纸酶能力大大提高,达到了预期目的。

纤维素酶的滤纸酶活和CMC酶活的测定

采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)为显色剂、滤纸或CMC为底物,测定纤维素酶的滤纸酶活(FPA)和CMC酶活(CMCA).分析确定了酶活测定用波长为530nm,参比溶液应为失活酶、底物和DNS等共热的反应物,比较了两种底物的酶活测定方法,结果表明:纤维素酶的CMC酶活比滤纸酶活高,酶对水溶性底物有较高的活力。

秸秆纤维素降解菌的分离筛选、复合菌系构建及产酶条件优化

该研究采用刚果红染色法和滤纸条崩解法从山西老陈醋源中分离筛选纤维素降解菌,通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定。以滤纸酶活性为筛选指标构建复合菌系,采用单因素试验及响应面试验对其产酶发酵条件进行优化,并评价其对不同秸秆的降解效果。结果表明,筛选出3株纤维素降解菌,编号为J1、J2和J3,分别被鉴定为灿烂类芽胞杆菌(Paenibacillus lautus)、千叶类芽胞杆菌(Paenibacillus chibensis)和窖泥类芽胞杆菌(Paenibacillus vini)。3株菌等比例复配得到最佳复合菌系D,其最优产酶发酵条件为初始pH 7.4,接种量9%,发酵温度40℃。在此优化条件下,滤纸酶活性达到35.10 U/mL,是优化前的1.6倍。复合菌系D对不同秸秆均具有较好的降解效果,且对小麦秸秆的降解率最高,达27.63%。

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(Aspergillusniger)(1∶1)混菌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)混菌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5 d。

基于酶反应显色的产纤维素酶真菌筛选方法

刚果红显色法及革兰氏碘液显色法是进行产纤维素酶真菌筛选的常用方法,但存在显色不够明显和易受培养基成分干扰等缺点.建立方便、灵敏的产纤维素酶真菌筛选新方法,有助于快捷准确地筛选产纤维素酶真菌的菌株.基于真菌产生的纤维素酶会导致培养基中的纤维素底物水解,产生纤维寡糖,且寡糖产量与纤维素酶活力正相关.利用寡糖氧化酶-辣根过氧化物酶显色方法对寡糖浓度及纤维素酶活力进行分析,发现在一定浓度范围内,光密度值与寡糖浓度及纤维素酶浓度均存在良好的线性关系.将在中国深圳塘朗山的林地采样、浸提的菌液稀释,涂布到改良的马丁氏培养基平板.待长出单菌落后,将这些单菌落在含改良马丁氏培养基的24孔板中培养72 h,离心后取培养上清液加入到寡糖氧化酶-辣根过氧化物酶纤维素体系中进行显色,根据颜色深浅对产纤维素酶菌株进行初筛.采用纤维素酶产酶培养基对初筛菌株进行复筛和初步鉴定,共获得15株具有较高产纤维素酶能力的真菌.研究可为产纤维素酶真菌的筛选提供了一种明确而简单的方法.

纤维素降解细菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

在成都师范学院校园采集土壤,经过两次富集培养。选择羧甲基纤维素钠-刚果红平板结合降解圈直径和菌落直径的比值进行初筛,筛选得到两株生长良好的菌株,编号S-04和S-10。利用液体产酶培养基,测定羧甲基纤维素酶和滤纸酶的活性进行复筛。综合两种酶活性,最终筛选出纤维素降解效果较好的菌株S-04。以S-04菌株为研究对象,研究其形态观察、革兰氏染色、生理生化鉴定、分子鉴定,并对其产酶条件优化。实验结果显示:S-04号菌株菌落为圆形,表面平滑,边缘较平整,中央较突出,较湿润,菌落整体不透明,呈现淡黄色,革兰氏阴性菌。结合生理生化和分子鉴定,该菌为产碱杆菌属中的粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)。该菌产酶最适碳源为羧甲基纤维素钠(CMC-Na);最适氮源为牛肉膏。

康氏木霉固体发酵生产纤维素酶优化研究——培养基用料与工艺条件优化

培养基及培养条件的优化是降低酶制剂成本、提高酶活、实现其工业化生产的重要措施。本研究采用均匀设计U15(58)和双温度培养法(前30h恒温30℃,后续恒温27℃)进行康氏木霉产酶固体发酵生产纤维素酶,对滤纸酶、羧甲基纤维素酶、棉花酶、β-葡萄糖苷酶的活力进行回归分析,而后对各酶活方程求和得到纤维素酶的总活力回归方程并进行约束规划求解。结果表明:应用双温度培养法进行康氏木霉固体发酵生产纤维素酶时,在自然补给氧气,培养基pH自然(约6.5),并保持环境湿度约60%的条件下,72h是适宜的发酵周期;培养基构成以稻草粉50%, (NH4)2SO4 8%,麸皮42%,加水量以4.9倍的固体物质为宜;少量的Tween80有利于纤维素酶活力的提高。

白腐菌纤维素酶高酶活菌株的筛选

在已确定4株白腐菌最适培养条件、最佳培养基配比的前提下,研究了其发酵后滤纸酶(FPA)、羧甲基纤维素酶(CMC)、微晶纤维素酶(AVI)的活性变化。结果表明:在整个培养周期内3种酶均有活性,但不同菌株酶的活性有较大差异,酶活的高峰也不尽相同。经过比较分析,筛出了纤维素酶活力较高的白腐菌L-1、P-1,并对其发酵前后培养物的成分进行了测定,为研制生物秸秆饲料奠定了基础。

里氏木霉的纤维素酶产生条件研究

从 7株里氏木霉中筛选出 1株纤维素酶高产菌Tr G。通过对培养基中含水量 ,C∶N ,初始 pH值 ,葡萄糖、尿素、KH2 PO4 的添加 ,培养时间 ,培养温度以及酶解条件进行优化 ,获得纤维素酶生产菌株Tr G的最佳产酶条件为 :稻草粉 35g ,麦麸 15g ,KH2 PO4 0 2 5g ,MgSO4 ·7H2 O 0 0 2 5g ,(NH4 ) 2 SO4 1g ,豆饼粉水解液 7mL ,葡萄糖 0 .5% ,蒸馏水 2 3倍 ,初始 pH值 5 0 ,最适酶解温度为 6 0°C ,于 2 8°C培养 6d ,最大滤纸酶活达 30 8mgG/ g·h ;尿素对酶活有明显的抑制作用。

响应面法优化里氏木霉Rut C-30产纤维素酶液体培养基

该试验在单因素对里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30产纤维素酶的液体培养基优化的基础上,以滤纸酶活为响应值,采用响应面法确定其最佳培养基。首先通过Plackett-Burman(PB)设计筛选出影响滤纸酶活的显著因素,结晶纤维素和麸皮;通过最陡爬坡试验逼近最大酶活力区域;最后通过Central Composite Design(CCD)设计及响应面分析确定产酶最佳培养基,其中影响酶活的显著性因素结晶纤维素41.8g,麸皮19.1g。经过优化,滤纸酶活力最高为8.21U/mL,比单因素优化结果7.03U/mL提高了16.78%,同时测得CMC酶活为63.64IU/mL,木聚糖酶活为27.4IU/mL,葡萄糖苷酶酶活0.96IU/mL。

超高压处理对蛹虫草汁纤维素酶活性的影响

为了明确超高压加工技术对纤维素酶活性的影响,分别研究了压力、保压时间、温度、乙醇体积分数、加压次数和pH值等对蛹虫草汁中纤维素酶的羧甲基纤维素酶活性（CMC）和滤纸酶活（FPA）的影响。结果表明,纤维素酶的最适压力、保压时间、温度、乙醇体积分数、pH值和加压次数分别为：400MPa、10min、35℃、30%,pH4.0~7.0,加压1次,在最适条件下,CMC酶活比处理前分别提高了82.07%、52.41%、87.22%、54.48%、67.52%和66.67%;FPA酶活比处理前分别提高了97.37%、61.4%、69.4%、61.4%、1.31%和33.91%。因此,利用超高压处理能有效提高蛹虫草汁中的纤维素酶活性。

纤维素酶高产菌的筛选和鉴定

从兰州榆中县兴隆山国家自然保护区采集土样,先用羧甲基纤维素钠刚果红培养基筛选出79株Hc值较大的产纤维素酶菌株,再经液体发酵复筛测CMC酶活和滤纸酶活。结果表明,经复筛后菌株No-15A的纤维素酶活力最高,羧甲基纤维素酶活1376.20U/mL,滤纸酶活497.78U/mL,其粗酶液分解滤纸快速明显,且该菌株生长速度最快,每日菌落直径增长量为4～5cm。经形态学初步鉴定菌株No-15A属青霉。

绿色木霉产纤维素酶发酵条件的研究

采用绿色木霉AS3.3711作为纤维素酶的生产菌株,对其发酵条件进行了研究。通过单因素实验和正交实验确定了该菌株摇瓶发酵产纤维素酶的最佳培养基和最佳培养条件。最佳培养基组成为:麸皮4%和玉米粉3%、(NH4)2SO40.1%、KH2PO40.2%、吐温-800.1%;最佳培养条件为:发酵培养温度28℃,接种量10%(孢子悬液,孢子浓度5×108/mL),发酵周期72h。纤维素酶活力可达到12.56U/mL。

高酶活纤维素分解菌分离筛选的研究

[目的]筛选有良好分解效果的纤维素分解菌。[方法]以含菌秸秆、腐叶和玉米地土壤为材料,经富集培养后,根据水解圈直径进行纤维素分解菌初筛分离培养和复筛培养,制取粗酶液,测定CMC酶活力和滤纸酶活。[结果]从各地采集的样品中共分离到6个菌株,各菌株均能在羧甲基纤维素钠培养基上较好生长,其中菌株H-1、H-2、H-6生长最快,而其余菌株则生长缓慢,菌株H-2的CMC酶活和滤纸酶活分别为0.211 4和0.295 0 IU/ml,菌株H-6的CMC酶活和滤纸酶活分别为0.201 6和0.280 2 IU/ml,高于其他4种菌株;菌株H-4的产纤维素酶能力最低,CMC酶活和滤纸酶活分别为0.181 9和0.206 5 IU/ml。[结论]H-2、H-6菌株分解纤维素的能力最强。

用于生物质酶解过程的纤维素酶研究进展

纤维素酶解效率是木质纤维素经济、高效生化转化的限制瓶颈。该文讨论了影响纤维素酶酶解经济性与高效性的多个要素,如:高滤纸酶活菌株的选育、发酵、酶解机理、酶解影响因素及酶解混合体系的优化等。该文研究表明,纤维二糖水解酶可能是决定发酵体系中滤纸酶活高低的关键单酶组分,同时,该酶可能也是预处理后生物质酶解体系中决定滤纸酶活效率的关键单酶组分。酶解过程中关键限速反应的认识及关键限制因素形成机制的揭示将成为纤维素酶生化转化研究的重点,这些机理机制的建立可为构建高比活力纤维素酶提供理论依据。

木质纤维原料制备纤维素酶的反应历程

阐述了木质纤维原料纤维素酶制备过程中诸影响因素如纤维素、滤纸酶活、还原糖、蛋白质、ｐＨ、菌丝体、结晶度等的变化规律。较低的ｐＨ值有利于纤维素酶中Ｃｌ酶和Ｃｘ酶的诱导，纤维素酶酶活较高；产酶过程中大部可及性好的无定形区及部分结构较疏松结晶区纤维素被降解利用，而约有２０％高结晶度结晶区纤维素很难被利用；木质素的存在对纤维素酶生产有一定的影响，但影响效果并不大。

纤维素降解真菌的筛选及其产酶条件

【研究目的】为了获得高效降解纤维素的大型真菌菌株,并研究其产酶能力。【方法】通过子实体组织分离,获得18种野生大型真菌菌株,利用刚果红染色法进行初筛,以测定酶活性进行复筛,综合考虑水解圈、水解圈和菌落直径的比值(HC值)、滤纸酶活力(FPA)、内切葡聚糖酶(CX酶)活力、外切葡聚糖酶(C1酶)活力,对试验真菌降解纤维素能力进行综合评价。【结果】筛选出朱红栓菌、彩绒革盖菌、厚贝隐皮孔菌、金耳等4种具有较强产酶能力的大型真菌,测定了它们在不同的培养时间、酶解pH、酶解温度下的FPA和CX酶活力。试验结果表明,4种真菌经发酵培养7天后FPA达到峰值,其Cx酶活力则在第8天达到最高,在pH4.0～5.2时FPA和Cx酶活力较高,在55℃左右时FPA均呈现峰值,Cx酶活力在30～60℃下均保持较高活力。【结论】大型真菌产生的纤维素酶,其FPA和CX酶活力相关性不大,不同真菌产生的纤维素酶具有不同的特性。野生大型真菌是研究和开发纤维素酶的重要资源。

绿色木霉液态发酵产纤维素酶条件的优化

选取绿色木霉化L4C作为纤维素酶的生产菌株,分别研究了碳源、氮源、接种量、培养时间、培养温度和培养基初始p H对液态发酵方法产纤维素酶的影响。并在单因素试验的基础上,采用正交试验研究了绿色木霉化L4C液态发酵产纤维素酶的最佳培养条件。结果表明,培养时间对酶产量影响最大,液态发酵的最佳条件为:分别以稻草粉—纤维素粉混合物和硫酸铵为碳源和氮源,初始p H 5.0,接种量15%,28℃培养5 d。在最佳产酶条件下,羧甲基纤维素酶活性为1 315.16 U·m L-1,滤纸酶活性为1 282.77 U·m L-1。