高产纤维素酶真菌的筛选鉴定与紫外诱变选育研究

试验旨在拟从腐朽木材和腐质土壤中获得1种高效的纤维素酶生产菌,利用紫外线诱变技术对其进行改造。采用刚果红染色法和酶活性试验,筛选出2株纤维素酶产率较高的菌(菌株HS5、菌株1)。经形态学和分子鉴定,菌株HS5为黄曲霉(Aspergillus flavus),菌株1为烟曲霉(Aspergillus fumigatus)。在固体产酶培养基中,以水稻秸秆为唯一的碳源,28℃培养4 d后,HS5滤纸酶(FPA)的酶活为306 U/g,羟甲基化纤维素(CMC)的酶活为592.2 U/g;菌株1的FPA酶活为214.2 U/g,CMC酶活为523.8 U/g,表现出了较好的降解纤维素的能力。紫外诱变处理得到产酶能力提高的突变菌株为UR-07和URM-13。与原始菌株相比,UR-07的FPA和CMC酶活分别比原始菌株HS5提高了15.86%、16.68%,URM-13的FPA和CMC酶活比菌株分别提高了26.94%、19.03%。研究表明,经紫外诱变后,产纤维素酶真菌的产酶能力有所提升且具有较好的遗传稳定性,两株菌株在纤维素酶的生产和纤维素类物质降解菌剂的研究中具有较高的潜力。

油菜秸秆预处理及其发酵产酶效果研究

试验旨在探究油菜秸秆最佳的预处理工艺及其发酵产酶的效果。在油菜秸秆粉末预处理中,以秸秆保留量、预处理秸秆酶解产糖量、初始秸秆比产糖量为预处理的评估指标,考察浸泡时间、处理液浓度、液料比、处理液、秸秆粉碎程度等5个因素对预处理后秸秆粉末的影响,通过正交试验确定出最佳预处理工艺,以浸泡温度、浸泡时间、处理液浓度作为考察因素。结果显示:通过单因素和正交试验优化得到最佳预处理的条件为以40~60目的油菜秸秆粉为原料,液料比10 mL/g,温度45℃,在1.1%的NaOH中浸泡36 h。在最优条件下,秸秆比产糖量达0.1811 g/g。在固态产酶优化试验中考察碳源配比、氮源浓度、液料比、接种量、培养温度、培养时间等6个因素对固态发酵产酶优化的影响,通过正交试验确定出最佳固态发酵产酶优化条件,以碳源配比、氮源浓度、培养温度、培养时间作为考察因素。通过单因素和正交试验优化,得到最佳发酵条件为油菜秸秆粉和麸皮比为5∶4、硫酸铵浓度为2.5%、液料比1.5 mL/g、接种量5%、培养温度30℃、培养时间5 d,产纤维素酶活提高至7.923 IU。研究表明,通过对油菜秸秆进行预处理及产酶发酵后,能够显著降低油菜秸秆预处理工艺需求,提高油菜秸秆的利用率。