清洁型草本纤维生物提取工艺的污染机理研究

【目的】研究草本纤维生物提取过程中的物质变化规律,为草本纤维生物提取废水处理提供依据。【方法】在草本纤维原料生物脱胶、生物制浆过程中,分别采用高锰酸钾法、重量法、膜分离技术、DNS和考马斯亮蓝比色法测定了各类物质的变化规律。【结果】草料发酵阶段微生物可消耗占草料总量10%左右的非纤维素物质;发酵以后通过水洗可除去占草料总量15%以上的非纤维素物质,其中分子量大于10kD的颗粒状物质占90%,分子量小于10kD的水溶性还原糖和蛋白质仅占10%。由此可以肯定,生物提取工艺不仅从源头上大幅度减少了污染物的排放量,而且因为该工艺中废水的水质单一、废水中污染物多呈颗粒状,可以通过物理分离方法除去,污染处理负荷大幅度减轻。【结论】草本纤维生物提取工艺,可以减少30%～60%有机污染物排放量,其污染物90%来自原料中的大分子颗粒或块状有机物脱落物。

草本纤维生物提取菌株分泌的关键酶研究

为研究草本纤维生物提取菌株分泌的关键酶种类和特性,采用经典的DNS法对草本纤维生物提取菌株分泌的果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶进行系统分析。结果表明,6个草本纤维非纤维素降解菌株均能同步产果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶;在培养的第9-11 h,菌株CBXW-3分泌的果胶酶活力最高达123 IU/m L,其次为菌株CBXW-1的果胶酶活力105 IU/m L;菌株CBXW-4的甘露聚糖酶活力最高达214.2 IU/m L,其次为菌株CBXW-1的甘露聚糖酶活力162.1 IU/m L;菌株CBXW-4的木聚糖酶活力最高为111.4 IU/m L,其次为菌株CBXW-6的木聚糖酶活力87.6 IU/m L。由此得出,6个目标菌株分泌的草本纤维非纤维素降解酶系种类丰富,酶活力高,可为阐明草本纤维生物提取机理和开发微生物资源的应用价值提供科学依据。

草本纤维提取用菌株的PCR-16S rDNA及ITS-RFLP分析

通过分析从沤麻水中分离到的8株草本纤维提取用菌株的16S rDNA以及ITS序列,鉴定并构建其聚类图,明确草本纤维提取用菌株的遗传关系。通过BLAST比对16S rDNA并用限制性内切酶酶切16～23S的ITS保守序列,对参试菌株的16S rDNA及ITS酶切片段进行聚类分析。结果表明,8株菌株分别属于地衣芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及多粘类芽孢杆菌;基于16S rDNA序列与ITS-RFLP所获得的聚类结果基本一致,菌株1251与菌株1172-1聚为一类,其余聚为一类,但种内聚类存在一定的差异,可能与不同类型的序列进化程度有关,8株菌株的16SrDNA序列的相似性为78.66%;AluⅠ、HinfⅠ、Sau3AⅠ、TaqⅠ4种限制性内切酶对参试的8株草本纤维提取用产芽孢菌株的ITS进行酶切,各获得0～4条100～440bp的酶切产物。

草本纤维提取菌种资源多样性研究

为了揭示草本纤维提取菌种资源类型以及其与生态环境的关系,作者对不同生态环境下的草本纤维提取菌种进行了资源多样性及其生境研究。结果显示:(1)菌种资源多样性与分离基质有较大关系,土壤和水体是草本纤维提取菌种的理想生境,从土壤或水体中能分离出大部分类型的草本纤维提取菌种,而从腐殖质、厩肥中能分离出某些特殊功能的草本纤维提取菌种;(2)菌种资源多样性与地域关系不是很大,不同地域都表现出了较好的多样性,多样性指数在1.2-2.2之间;(3)群落相似性在0.2-0.7之间,大部分属于中等不相似。

草本纤维提取技术中的β-甘露聚糖酶研究

采用生物法提取草本纤维是纤维质产业的重要发展方向,而利用β-甘露聚糖酶降解非纤维素物质中的甘露聚糖是纤维生物提取技术中的关键环节。分析β-甘露聚糖酶降解和脱除非纤维素物质的机制,总结主要应用于生物脱胶和生物制浆领域的β-甘露聚糖酶及有关微生物的研究进展,提出草本纤维提取技术未来的重点研究方向,并对β-甘露聚糖酶的应用前景进行展望。

草本纤维生物提取菌株产果胶酶的组分研究

为了系统研究草本纤维生物提取菌株的果胶酶组分及其表达量,采用DNS法、C=C光吸收法和酸碱滴定法系统地测定菌株P1、P2和P3表达的果胶解聚酶、果胶酯酶和果胶裂解酶活力。结果表明:3个目标菌株均能同时表达果胶解聚酶、果胶酯酶和果胶裂解酶,其中菌株P1表达的胞外果胶解聚酶活力最高达71.66 IU/mL;菌株P2表达的胞外果胶酯酶活力最高为76.7 IU/mL;菌株P3表达的胞内果胶裂解酶活力最高达210.7 IU/mL。3个菌株表达的果胶酶组分及其活力存在明显差异,其结果可以为进一步探讨草本纤维原料中非纤维素生物降解机理和开发菌株新用途提供科学依据。

生物制剂在草本纤维质农产品加工业中的应用进展

为了阐明生物制剂在草本纤维质农产品加工业中应用的研究范围与进展,采用系统信息学技术原理,围绕生物制剂在脱胶、纺织、造纸、轻工制造等学科领域中应用的主线,对近40年的相关研究报道进行分类整理与凝练。分析结果表明,在草本纤维原料脱胶及其类似初级加工过程中应用菌制剂具有节能、减排、降耗、高效利用资源等优点;在草本纤维纺织、造纸、轻工制造等深加工领域里应用酶制剂可以充分发挥酶的专一性、高效性作用,说明生物制剂在草本纤维质农产品加工业中应用的前景十分广阔。

草本纤维提取典型菌种RAPD分子标记

为了从分子水平揭示草本纤维提取菌种遗传多样性及遗传关系,为草本纤维提取菌种的筛选、构建提供理论依据,利用RAPD技术,在优化的反应体系下,通过筛选的有效引物,扩增不同草本纤维提取菌种基因组的清晰、稳定、具有差异性的带谱,根据CROSS CHECKER以及NTSYS-pc软件,采用UPGMA方法进行聚类分析。结果表明,草本纤维提取菌种中的遗传多态性比较丰富,6个10b引物扩增6个品种的欧文氏菌系列获得90条清晰的DNA带型,其中82条呈多态性,占总带数的91.1%;7个10b引物扩增12个品种的产芽孢菌获得110条清晰的DNA带型,其中105条呈多态性,占总带数的95.5%。资源的遗传差异较大,多数遗传距离在0.5-0.85之间。不论是相同系列的人工诱变菌株还是不同地域的同种野生草本纤维提取菌株,均表现出了较大的差异性和遗传多样性,草本纤维提取菌株的遗传聚类与选育方法及其地域有直接相关性。

用科学发展观看我国草本纤维产业前景

本文从草本纤维原料特征入手,用科学发展观系统分析了我国草本纤维产业发展的历史、现状以及产业发展存在的关键问题。同时,根据目前国内外科学研究进展与技术储备和草本纤维的特性及其用途,阐明了草本纤维产业发展的潜力和前景,可为我国传统的纤维质制造业如纺织、造纸等行业和新型的生物质产业发展提供重要科学依据。

草本纤维提取专用复合酶工程菌株的构建

[目的]研究如何构建草本纤维提取工程菌株。[方法]用PCR扩增的方法获得甘露聚糖酶、果胶酶和木聚糖酶DNA片段,连到载体上,获得单质酶表达载体,依次将单质酶载体转入大肠杆菌JM109中,使其共存于同一宿主细胞。[结果]获得了一个果胶酶新基因(EU597234);得到了能同时产甘露聚糖酶、果胶酶、木聚糖酶3种酶的复合酶工程菌株。[结论]草本纤维生物提取是一个复杂的生物反应过程,构建草本纤维提取菌株既要考虑菌株所产的酶又要考虑菌株本身的生物学特性。

草本植物纤维生物提取菌种资源整理与整合

本文按照国家微生物资源标准化整理与整合要求,从中国农业科学院麻类研究所保存的微生物资源中随机选择802份菌种资源进行规范化描述,累计整合信息数据64574项,修复、补充信息数据27767项,经过分类鉴定证明,这些菌种资源涉及22属38种;同时,经过活化、提纯、复壮并保藏菌株615份,涉及20属31种。相关信息和实物整合到中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC)保藏。

新型存储缓释抗菌纤维特征及应用技术

本文从纺织品获得抗菌功能的两种方法入手,分析了现有抗菌纺织品存在的问题,介绍了一种新型存储缓释型抗菌纤维的生产技术,研究了这种纤维对不同天然抗菌成分的适应性、缓释特征和应用优势,给出了该新型抗菌纤维在不同领域应用的初步结果。

低碳经济之扬声器振膜

2009年12月,联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根举行。对于减少毁林及退化造成的碳排放(REED)达成了一致的目标。中国政府已经提出了到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。在制作扬声器振膜材料上,研制了用草本纤维来代替木本纤维,在减少森林砍伐上找到了新的研究方向。

草本植物纤维毛巾让我圆了老板梦

几年前，为了实现我的老板梦．我随老乡南下深圳“淘金”。初到深圳，通过老乡介绍进了一家外资企业的手丁艺品加工厂．从此早起晚归，工作又脏又累，还挨骂受气．没想到深圳并非我想像中的遍地黄金。两年来，我省吃俭用，终于有了一点积蓄．就回到家乡寻求发展。