木质素对纤维素酶酶解抑制研究进展

在木质素对纤维素酶酶解形成的空间位阻、非生产性吸附等的基础上,重点综述了预处理、木质素的分布、相对分子质量、官能团及化学键、改性木质素,以及木质素酚类衍生物等对纤维素酶酶解抑制的影响,探讨了不同类型木质素对降低纤维素酶酶解抑制的作用。借助现代技术分析手段,采取有效措施以期实现对木质素结构的定向调控,降低木质素对纤维素酶酶解抑制,减少纤维素酶酶解的成本。最后针对预处理成本、预处理对环境影响等问题及绿色、高效的纤维素酶酶解技术面临的机遇和挑战进行了展望。

纤维素酶辅助提取马齿苋总黄酮工艺优化及抑菌分析研究

用纤维素酶处理马齿苋,利用响应面设计,从纤维素酶添加量、酶解时间、酶解温度、酶解pH值四个因素优化纤维素酶处理后的黄酮提取率。对马齿苋提取物粗粉中的总黄酮进行抑菌试验。结果表明:脱脂后的马齿苋经测定黄酮类化合物含量为5.32%。最佳工艺条件为酶解温度50℃,酶的添加量0.6%,酶解时间1.8 h,酶解的pH值4.5,所得黄酮提取率6.09%,与未经酶处理相比,提取率提高1.14倍。对验证试验的黄酮粗粉进行抑菌试验,表明对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有抑制作用,其中对大肠杆菌的抑菌效果较好。马齿苋经过纤维素酶酶解后,黄酮分子从细胞内溶出,提高马齿苋黄酮的提取率,提取的黄酮粗粉有抑菌活性,本研究为马齿苋黄酮的分离纯化、功能性研究提供支持。

超声波处理与纤维素酶协同提取山楂总多酚的工艺优化研究

目的:优化超声波处理与纤维素酶协同提取山楂总多酚的工艺条件。方法:以总多酚得率为指标,采用单因素实验和响应面法优化山楂总多酚的提取工艺。结果:最佳工艺条件为:纤维素酶添加量5%、乙醇体积分数62%、超声温度58℃、液料比40:1(mL/g)、超声功率240 W、超声时间30 min。在此条件下,山楂总多酚的得率为(80.46±1.62)mg/g。结论:该优化工艺简便、可行,可为山楂多酚的深入研究开发提供科学依据。

布氏乳杆菌和纤维素酶对全株玉米青贮饲料营养成分、发酵品质及有氧稳定性的影响

为探究添加布氏乳杆菌和纤维素酶对全株玉米青贮饲料营养成分、发酵品质及有氧稳定性的影响,本研究以全株玉米为原料进行裹包青贮,共设4个处理组,分别为无青贮添加剂对照组(CK组)、1 g/t布氏乳杆菌添加组(LB组)、100 g/t纤维素酶添加组(CE组)及1 g/t布氏乳杆菌+100 g/t纤维素酶添加组(LC组),每个处理组3个重复。青贮60 d后,采集样品对青贮饲料的营养成分、发酵品质及有氧稳定性进行检测。结果表明:与CK组相比,CE组和LC组青贮饲料的可溶性碳水化合物(WSC)和粗蛋白(CP)含量显著升高(P<0.05),粗纤维(CF)含量显著降低(P<0.05);CE组和LC组青贮饲料的酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)含量显著低于CK组和LB组(P<0.05),相对饲用价值(RVF)显著高于CK组和LB组(P<0.05);LB组、CE组和LC组青贮饲料的乳酸(LA)含量显著高于CK组(P<0.05);LB组和LC组青贮饲料中乙酸(AA)含量显著高于CE组和CK组(P<0.05);LB组和LC组青贮饲料的有氧稳定性显著高于CE组和CK组(P<0.05)。本研究表明,添加布氏乳杆菌和纤维素酶均能改善全株玉米青贮效果,且同时添加1 g/t布氏乳杆菌和100 g/t纤维素酶效果最好。

不同土地利用类型对土壤纤维素酶活性及肥力因子的影响

为揭示不同土地利用类型对土壤纤维素酶活性(soil cellulase activity,SCA)和土壤肥力因子的影响,阐明土壤肥力因子与SCA之间的关系及影响,在黑龙江省海伦市,选择土地利用类型为旱地和有林地的土壤为研究对象,运用通径分析方法,阐明土壤肥力因子对SCA的正负效应。结果表明,有林地土壤的有机碳、全氮、全磷、含水率、SCA极显著高于旱地;旱地土壤的pH极显著高于有林地。相关性分析表明,旱地土壤SCA与有机碳、全氮含量呈显著负相关;有林地土壤SCA与有机碳含量和土壤含水率呈极显著正相关性,与全氮含量呈显著正相关。通径分析表明,土壤pH、全氮和含水率是直接显著影响旱地土壤SCA的重要因子,有机碳和全氮对SCA产生间接负效应;有机碳、全氮是决定有林地土壤SCA的主控因子。土壤肥力因子与SCA在旱地与有林地间存在极显著差异,旱地土壤肥力水平与SCA劣于有林地,说明该区域旱地存在长期高强度人为利用,导致旱地的养分状况发生退化,水分减少。

玉米-杂粕型饲粮中添加复合纤维素酶对蛋鸡生产性能、肝脏糖代谢、内源消化酶活性和肠道中葡萄糖转运载体基因表达的影响

本试验旨在研究玉米-杂粕型饲粮中添加不同水平的复合纤维素酶对蛋鸡生产性能、蛋品质、肝脏中糖代谢相关酶活性、内源消化酶活性以及肠道中葡萄糖转运载体基因表达的影响,并筛选出复合纤维素酶的适宜添加量。选取288只健康状况良好的53周龄海兰褐蛋鸡,随机分为4组,每组6个重复,每个重复12只鸡。对照组饲喂玉米-杂粕(豆粕-棉籽粕-菜籽粕)型饲粮,3个试验组在玉米-杂粕型饲粮中分别添加200、400、600 mg/kg复合纤维素酶(主要成分为纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶)。预试期7 d,正试期84 d。结果显示:1)与对照组相比,400 mg/kg组产蛋率显著提高(P<0.05),料蛋比和平均日采食量显著降低(P<0.05)。2)玉米-杂粕型饲粮中添加不同水平复合纤维素酶对蛋鸡蛋品质各项指标均无显著影响(P>0.05)。3)与对照组相比,玉米-杂粕型饲粮中添加400或600 mg/kg复合纤维素酶可以显著提高蛋鸡肝脏中丙酮酸激酶活性(P<0.05)。4)与对照组相比,400 mg/kg组蛋鸡空肠中淀粉酶与胰蛋白酶活性显著提高(P<0.05)。5)与对照组相比,玉米-杂粕型饲粮中添加400或600 mg/kg复合纤维素酶均可以显著提高蛋鸡空肠中钠-葡萄糖协同转运蛋白-1(SGLT-1)mRNA相对表达量(P<0.05)。综上可知,在玉米-杂粕型饲粮中添加复合纤维素酶可以通过提高饲粮中营养物质的释放量而增强蛋鸡小肠消化酶活性及肝脏中糖代谢相关酶活性,还能提高空肠中SGLT-1 mRNA相对表达量,进而改善生产性能。在本试验条件下,蛋鸡玉米-杂粕型饲粮中复合纤维素酶的最适添加量为400 mg/kg。

混合比例和纤维素酶对甘蔗梢、玉米秆混合青贮品质的影响

研究旨在充分利用南方热区的甘蔗梢和冬玉米秆资源,以甘蔗梢和冬玉米秆为原料,按不同鲜重比例(10∶0、5∶5、3∶7)进行混合青贮,并分别添加0、300、600、900 mg/kg纤维素酶,60 d后测定发酵品质、营养成分及饲用价值。结果显示:随着玉米秆添加比例的提高,青贮饲料的pH值、氨态氮/总氮、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、丙酸的含量呈递减趋势,在甘蔗梢∶玉米秆比例为3∶7时最低;干物质、乳酸、粗蛋白、可溶性糖、粗脂肪和可溶性糖含量及饲用价值呈递增趋势,混合比例为3∶7时最高。随着纤维素酶添加量的增加,青贮饲料的氨态氮/总氮、丙酸、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的含量呈先降后升的趋势,粗蛋白、可溶性糖、粗脂肪、乳酸的含量及饲用价值呈先升后降的趋势,各指标均在纤维素酶添加量为600 mg/kg时达到最佳。研究表明,甘蔗梢与玉米秆以3∶7的比例混合并添加600 mg/kg纤维素酶时,混合青贮饲料的青贮品质较好。

果胶酶与半纤维素酶复合酶解制备费约果果汁的工艺优化

为减少费约果细胞壁中果胶和半纤维素等物质对果汁品质的负面影响,提高果汁出汁率,本文研究了复合酶(半纤维素酶和果胶酶)比例、加酶量、温度、时间对“Unique U-100”费约果果汁出汁率和可溶性固形物的影响。在单因素实验的基础上,进行四因素三水平的响应面优化。结果显示:在复合酶(半纤维素酶/果胶酶)比例为2.14:1,加酶量19.6 g/L,酶解温度56.8℃,酶解时间92 min的条件下,费约果果实出汁率最高,为79.5%,与模型预测值相对误差为5.67%;果汁中可溶性固形物含量为15.7%,与模型预测值相对误差为0.83%。此外,与直接压榨的费约果果汁相比,酶解后的果汁表现出更高的澄清度、总酚含量(24.4 mg GAE/100 g)和VC含量(2.42 mg/100 g)。因此,本研究优化了复合酶酶解制备费约果果汁的工艺,提高费约果果汁出汁率和营养品质,可为后续费约果果汁深加工提供理论依据。

纤维素酶辅助超声提取丁香叶黄酮工艺优化及抗氧化性分析

为研究丁香叶中总黄酮的高效提取方法,本文首次采用纤维素酶辅助超声法对4种丁香叶中的总黄酮进行提取。以总黄酮提取得率为指标,单因素实验分析纤维素酶用量、pH、超声时间、超声功率、液料比、温度、乙醇体积分数对小叶丁香叶总黄酮提取得率的影响,应用响应面法优化,得到最优提取工艺,并通过体外抗氧化检测丁香叶总黄酮对DPPH自由基和OH自由基的清除能力。结果表明,最优提取工艺为加酶量2%,pH5.5,超声时间40 min,超声功率400 W,乙醇体积分数63%,温度56℃,液料比30:1(mL/g),在该条件下,小叶丁香叶总黄酮提取得率为32.21±0.16 mg/g,与回归模型的预测值32.57 mg/g接近。抗氧化活性结果表明,4种丁香叶总黄酮对DPPH自由基的清除能力为小叶丁香>暴马丁香>白丁香>紫丁香;对OH自由基的清除能力为小叶丁香>暴马丁香>紫丁香>白丁香。纤维素酶辅助超声法能高效提取丁香叶中的总黄酮,且丁香叶总黄酮具有较好的抗氧化性,具有一定的开发潜力。

复合菌和纤维素酶对花棒微贮营养价值的影响

【目的】研究添加植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌和纤维素酶对花棒微贮发酵品质和微生物群落结构的影响。【方法】试验以花棒为原料,设置4个组,分别为对照组(不添加任何微贮添加剂)、J组(地衣芽孢杆菌+植物乳杆菌)、M组(纤维素酶)和JM组(地衣芽孢杆菌+植物乳杆菌+纤维素酶),混匀后装入透明聚乙烯袋中,密封后于室温避光发酵。在发酵第7、14、30、60天取样,测定花棒微贮饲料的营养价值、微贮发酵品质及酚类物质含量。【结果】植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌和纤维素酶协同发酵能够减少花棒的干物质损失,并保存营养成分,在花棒微贮发酵第60天时,3个处理组的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维均显著低于对照组(P<0.05),M组中性洗涤纤维含量显著低于J和JM组(P<0.05)。在花棒微贮发酵第30、60天时,J和JM组乳酸、乙酸含量均显著高于对照组(P<0.05);各处理组微贮pH均在4.2以下,发酵品质优良。随着发酵时间的增长,各处理组中单宁含量呈递减趋势,在花棒微贮发酵第60天时,JM组单宁、植物原花青素、植物总酚含量均显著低于对照组(P<0.05)。【结论】综上所述,各微贮添加剂都在一定程度上改善了花棒微贮的营养成分和发酵品质,添加植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌和纤维素酶协同发酵60天对花棒微贮效果最佳。

L-肉碱、纤维素酶和植酸酶组合效应对肉鸡营养物质表观代谢率和体沉积率的影响

试验旨在探究饲料中添加L-肉碱、纤维素酶和植酸酶组合效应对肉鸡营养利用率和体沉积率的影响。试验采用L9(34)正交试验设计,将270只1日龄AA肉鸡随机分为9组,每组3个重复,每个重复10只鸡,试验期7周。在玉米-豆粕日粮基础上添加L-肉碱(25、50、75 mg/kg)、纤维素酶(500、1 000、2000mg/kg)与植酸酶(150、250、350mg/kg)。结果表明:当3种饲料添加剂的组合为75mg/kg肉碱、1 000 mg/kg纤维素酶、150 mg/kg植酸酶时,能够提高肉鸡粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)和磷(P)的代谢率,其中植酸酶是影响CP和P代谢率的主效因子,L-肉碱是影响EE和Ca代谢率的主效因子;当3种饲料添加剂的组合为25 mg/kg L-肉碱、500 mg/kg纤维素酶、250 mg/kg植酸酶时,可提高机体CP沉积率,植酸酶是影响机体CP沉积的主效因子;当组合为50 mg/kg L-肉碱、1 000 mg/kg纤维素酶、350 mg/kg植酸酶时,能够改善机体EE沉积率,纤维素酶是影响机体EE沉积的主效因子。由此可见,在本试验条件下,肉鸡日粮中添加75 mg/kg L-肉碱、1 000 mg/kg纤维素酶、150 mg/kg植酸酶,可提高肉鸡营养物质代谢率;添加25 mg/kg L-肉碱、500 mg/kg纤维素酶、250 mg/kg植酸酶,有利于肉鸡机体营养物质的沉积。

纤维素酶辅助水解油茶饼粕提取糖萜素及其产品验证和活性测定

通过纤维素酶辅助法水解油茶饼粕提取糖萜素,以糖萜素得率作为考察目标,通过正交试验,探究纤维素酶用量、提取时间、料液比、提取温度、pH值对糖萜素得率的影响。正交试验结果表明:在料液比为1∶15(g∶mL),纤维素酶用量为4%、酶解pH值为5.0、提取温度为50℃、提取时间为120 min的最优条件下,糖萜素的得率为18.39%,经红外光谱(FT-IR)和高效液相色谱(HPLC)检测发现提取物符合糖萜素的基本结构特征。参照GB/T 25247—2010国家标准方法,对糖萜素进行了鉴别及成分测定,总糖和总皂苷质量分数均大于30%,蛋白质质量分数大于7%。糖萜素具有较好的DPPH自由基(DPPH·)清除能力,质量浓度为1 g/L时,对DPPH·的清除率达到90.28%;且在质量浓度小于5 mg/L时没有溶血活性,有作为饲料添加剂使用的潜在可能。

开食料中添加纤维素酶对羔羊生长性能、瘤胃发酵和血清生化指标的影响

本试验旨在研究开食料中添加纤维素酶对羔羊断奶前和断奶后生长性能、养分消化率、瘤胃发酵及血清生化指标的影响。试验选择初生重相近的24只10日龄湖羊公羔,随机分为2组,每组12只。对照组饲喂未添加纤维素酶的开食料,试验组饲喂添加0.1%纤维素酶的开食料。试验期111 d。羔羊1~9日龄随母羊采食哺乳,10日龄与母羊分开,单栏饲养,并开始饲喂代乳粉和开食料,61日龄断代乳粉。结果表明:1)断奶前和断奶后,开食料中添加纤维素酶显著降低羔羊平均日采食量(ADFI)(P<0.05);断奶前,与对照组相比,试验组羔羊平均日增重(ADG)显著提高(P<0.05),料重比(F/G)显著降低(P<0.05);断奶后,与对照组相比,试验组羔羊ADG显著降低(P<0.05)。2)开食料中添加纤维素酶显著提高羔羊断奶前中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)消化率(P<0.05),并显著提高断奶后干物质(DM)和有机物(OM)消化率(P<0.05)。3)断奶前和断奶后,开食料中添加纤维素酶显著降低羔羊瘤胃氨态氮和异戊酸含量(P<0.05);断奶前,与对照组相比,试验组羔羊瘤胃总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸和丁酸含量显著提高(P<0.05),瘤胃pH显著降低(P<0.05);断奶后,与对照组相比,试验组瘤胃总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、异丁酸和戊酸均显著降低(P<0.05)。4)断奶前,开食料中添加纤维素酶显著提高羔羊血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、葡萄糖(GLU)含量及谷丙转氨酶(ALT)活性(P<0.05),显著降低血清球蛋白(GLB)和尿素(UREA)含量(P<0.05);断奶后,开食料中添加纤维素酶显著提高血清GLB和总胆固醇(TC)提高(P<0.05),显著降低血清ALB、UREA和GLU含量(P<0.05)。综上所述,开食料中添加纤维素酶能够提高羔羊断奶前和断奶后对饲粮养分的消化率,改善断奶前瘤胃发酵,提高其断奶前生长性能。

天然低共熔溶剂促进纤维素酶水解橄榄苦苷的研究

橄榄苦苷酶水解产物具有良好的生物活性,为了促进纤维素酶水解橄榄苦苷,本研究通过天然低共熔溶剂(natural deep eutectic solvent,NADES)对纤维素酶稳定性的促进作用,形成NADES-纤维素酶溶剂系统促进橄榄苦苷的酶水解。以橄榄苦苷酶水解率为指标,考察温度、pH和DES种类及浓度对纤维素酶水解橄榄苦苷的影响。结果表明:在50℃,pH=5时水解3 h,以10%(V/V)DES-5(甜菜碱∶1,4-丁二醇=1∶2,n/n)为溶剂系统的橄榄苦苷酶水解率是缓冲液的1.7倍;证明以氯化胆碱或甜菜碱为氢键受体(hydrogen bond acceptor,HBA),多元醇为氢键供体(hydrogen bond donor,HBD)的NADES对增强纤维素酶稳定性、促进橄榄苦苷酶水解具有良好的效果,为高效制备橄榄苦苷酶水解产物提供了科学依据。

紫苏饼粕微晶纤维素酶法制备及表征

该文优化了紫苏饼粕微晶纤维素(Perilla Seed Meal Microcrystalline Cellulose,PSM-MCC)酶法制备工艺,并对其结构与性能进行表征。以紫苏饼粕纤维素(Perilla Seed Meal Cellulose,PSM-CL)为原料,通过响应面法优化酶法制备微晶纤维素的最佳工艺,并对其理化性质及功能特性进行研究。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射、热重分析和扫描电子显微镜对PSM-MCC进行表征。纤维素酶酶法制备PSM-MCC最佳工艺为:pH值5.0、PSM-CL和水的料液比1:20 g/mL、加酶量的质量分数为0.4%、酶解温度55℃、酶解时间3 h。在此工艺下,PSM-MCC得率为90.74%,聚合度134。PSM-MCC去除了木质素等杂质,结晶度从49.39%增加到61.37%,与PSM-CL相比,纤维素酶水解制备的PSM-MCC具有更好的热稳定性,其直径较小,为48.26μm,表面呈多孔和层状结构。该研究通过生物酶水解制备的PSM-MCC各项性能优异且符合国家标准,有望被应用在食品、制药和复合材料等多个领域。

乳酸菌和纤维素酶对马蹄渣和玉米蛋白粉混合青贮饲料品质及体外瘤胃发酵特性的影响

本试验旨在评价不同添加剂对马蹄渣和玉米蛋白粉混合青贮饲料发酵品质、化学成分、微生物数量和体外瘤胃发酵特性的影响。将马蹄渣和玉米蛋白粉按照76∶24的比例混合均匀作为青贮原料,在青贮时分别进行如下处理:1)不添加乳酸菌和纤维素酶(CON组);2)添加1×108CFU/g乳酸菌(LAB组);3)添加50 U/g纤维素酶(CE_(50)组);4)添加100 U/g纤维素酶(CE100组);5)添加1×108CFU/g乳酸菌+50 U/g纤维素酶(LAB+CE50组);6)添加1×108CFU/g乳酸菌+100 U/g纤维素酶(LAB+CE_(100)组)。每组设3个重复,每个重复设2个平行。混合青贮60 d后打开青贮袋取样进行分析。结果显示:在化学成分方面,与CON组相比,青贮时组合添加乳酸菌和纤维素酶可以显著降低混合青贮饲料的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)、纤维素、半纤维素含量(P<0.05),同时显著提高粗蛋白质(CP)含量(P<0.05),其中以LAB+CE100组最高。发酵品质方面,LAB、LAB+CE50以及LAB+CE100组混合青贮饲料的pH及氨态氮(NH3-N)含量与CON组相比显著降低(P<0.05),同时乳酸和乙酸含量与CON组相比显著升高(P<0.05),且以LAB+CE100组最高;单独添加乳酸菌或组合添加乳酸菌与纤维素酶均可显著提高混合青贮饲料中乳酸菌的数量(P<0.05),并降低不良细菌数量或抑制不良细菌的增殖。在体外产气方面,随着发酵时间的延长,各组的产气量不断升高,其中LAB+CE100组的产气速率、48 h产气量最高。在体外瘤胃发酵参数方面,各组发酵液pH均在6.56~6.84,且与发酵时间呈负相关趋势;各添加剂组发酵液中总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸含量与CON组相比均显著增加(P<0.05);添加乳酸菌的各添加剂组发酵液中乙酸/丙酸比值与CON组相比显著降低(P<0.05)。由此可见,组合添加乳酸菌和纤维素酶可改善马蹄渣和玉米蛋白粉混合青贮饲料的品质和体外瘤胃发酵特性,其中以添加1×108CFU/g乳酸菌+100 U/g纤维素酶的效果最好。

西藏牦牛瘤胃源产纤维素酶菌株筛选鉴定及产酶条件探究

为提高纤维素的利用率,寻找到安全性能好、产酶效率高的菌株添加剂添加到饲料中,以提升动物对饲料的利用率,从牦牛瘤胃中分离高产纤维素酶菌株,进行16S rDNA的鉴定,并探究其在不同温度、pH、接种量和发酵阶段产内切型-β-葡聚糖酶、外切型-β-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶的特性。结果表明:通过形态学鉴定以及16S rDNA基因序列测定,最终确定高产菌株M1为克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)。M1产内切型-β-葡聚糖酶活性大于外切型-β-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶;M1在35℃、pH为7、接种量为2%的条件下产内切型-β-葡聚糖酶的效率最高,在30℃、pH为6、接种量为2%的条件下产外切型-β-葡聚糖酶的效率最高,在30℃、pH为6、接种量为1%条件下产β-葡萄糖苷酶的效率最高;在M1生长过程中,先产生了β-葡萄糖苷酶,其次是外切型-β-葡聚糖酶、内切型-β-葡聚糖酶,并且外切酶活性远远大于内切酶和β-葡萄糖苷酶活性。

改性纤维素酶对有机颜料的分散性

利用油酰氯对纤维素酶(EG)进行酰化改性,得到改性纤维素酶(MEG),并将其应于制备颜料分散体。通过FTIR方法表征了MEG对颜料的吸附改性作用,并利用紫外可见吸收光谱、动力学不稳定性、粒径以及Zeta电位测试分析了MEG质量分数、超声处理条件对分散效果的影响。结果表明,随着MEG质量分数的提高,以及超声处理时间和功率的增大,颜料分散性能得到增强。此外,测定了颜料分散体在不同条件下的稳定性,结果表明电解质的性质以及温度条件都会对颜料稳定性产生显著影响。

纤维素酶和乳酸菌对杂交象草青贮结构性碳水化合物影响

为解决杂交象草[(Pennisetum ameri-canum×P.purpureum)×P.durpureum schum]青贮粗纤维含量高的难题,本研究以纤维素酶和耐高温乳酸菌为添加剂,45℃青贮1,3,7,14,60 d,解析其对杂交象草青贮料结构性碳水化合物影响。结果表明:添加剂处理组乳酸含量较高(P<0.05),pH值,乙酸,丙酸和氨态氮含量较低(P<0.05)。商业乳酸菌组乳酸含量最高,乙酸含量最低(P<0.05)。添加剂处理组的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤维素和纤维素含量较低(P<0.05),水溶性碳水化合物、葡萄糖和蔗糖含量较高(P<0.05)。纤维素酶组的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤维素和纤维素含量最低(P<0.05),水溶性碳水化合物、葡萄糖和蔗糖含量最高(P<0.05),耐高温乳酸菌组次之。综上所述,在杂交象草青贮饲料中添加纤维素酶和乳酸菌均能降解结构性碳水化合物并促进乳酸发酵,其中以纤维素酶添加效果最佳。

Plackett-Burman和Box-Behnken试验优化莫海威芽孢杆菌HXS-LV12产纤维素酶发酵工艺

本试验以莫海威芽孢杆菌HXS-LV12为研究对象,优化其发酵产纤维素酶工艺。首先,通过单因素试验对其发酵工艺(碳源种类、碳源质量浓度、氮源种类、氮源质量浓度、无机盐种类、无机盐质量浓度、转速、接种量、发酵时间、初始pH和发酵温度)进行初步优化,然后通过Plackett-Burman试验,筛选出3个显著影响HXS-LV12产纤维素酶的因素,再利用最陡爬坡试验确定其产纤维素酶的最大响应区域,然后通过Box-Behnken试验确定其最优产纤维素酶工艺。优化工艺条件为羧甲基纤维素钠(CMC-Na)质量浓度32.9 g/L,酵母浸粉(YEP)质量浓度17.6 g/L,磷酸氢二钾质量浓度5.7 g/L,转速190 r/min,接种量6.5%,发酵时间24.0 h,初始pH 7.0,发酵温度33.0℃。在此培养条件下,HXS-LV12产纤维素酶活力达到(40.53±0.43)U/mL,是优化前的2.05倍。