黑曲霉和綠色木霉處理棕櫚樹干產(chǎn)酶的研究.pdf

1、目前，油棕櫚樹(Elaeis guineensis)的數(shù)量在泰國的南部大大的增加，由于氣候適當(dāng)，使得各個行業(yè)廣泛的使用油棕油。因為他可以用于植物油，而不是大豆油、花生油、椰子油，由于很多原因，使得油棕櫚樹種植面積不斷擴(kuò)大，該地區(qū)在2014年時7年油棕櫚樹種植園面積增加了11.65個百分點。油棕櫚樹的種植面積已經(jīng)達(dá)到1,280,000英畝，每畝1077.6公斤，油棕櫚樹種子的產(chǎn)量為8.61萬噸。它傳播了25個國家的省份，主要在泰國南部，仍

2、在繼續(xù)增加。油棕櫚種植園種植數(shù)量最高的是甲米，素叻他尼，春蓬府，泰國的油棕櫚種植面積在2014高達(dá)1,555,361.2英畝[1]。由于年邁的樹產(chǎn)油下降和其木材無法在家具行業(yè)中使用，油棕櫚樹的種植間隔大約為25年。油棕櫚樹的處置是很復(fù)雜的，有很多步驟，需要很長的時間。大量的砍伐樹干在油棕櫚生產(chǎn)國是影響油棕櫚樹的生態(tài)數(shù)量主要原因。所以找到一個辦法給那些不能生產(chǎn)油棕櫚樹的泰國城市帶來油棕櫚樹是迫在眉睫的。因為不包括減少生物廢物，還要同時創(chuàng)建

3、添加農(nóng)產(chǎn)品[2][3]。
　　順便纖維素材料可再生碳源的成功利用經(jīng)濟(jì)上可行的工藝技術(shù)發(fā)展，為了生產(chǎn)纖維素酶。對纖維素材料的低分子量的產(chǎn)品，如己糖和戊糖的酶水解。纖維素酶的生產(chǎn)，是從纖維素生物質(zhì)生產(chǎn)乙醇過程中會最昂貴的步驟，因為它占了總成本的40％。顯著降低成本是必須的，來提高纖維素酶生產(chǎn)技術(shù)的商業(yè)可行性[4]。
　　目前，纖維素酶是一種可以在工業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可降解纖維素的重要作用的酶，工業(yè)和農(nóng)業(yè)固體廢物分解纖維素等廢料。所以尋

4、找能產(chǎn)生這種酶的纖維素酶和用于生產(chǎn)所需酶的纖維素酶的最佳條件，來產(chǎn)生纖維素酶的微生物是非常必要的。通過使用從泰國棕櫚樹干樹為碳源和申請纖維素酶生產(chǎn)在工業(yè)中的使用，和這種情況下棕櫚樹干樹的預(yù)處理中在工業(yè)生物乙醇的生產(chǎn)，來研究綠色木霉，黑曲霉的適宜條件，得到最高的纖維素酶的生產(chǎn)條件在這項研究，我們通過找到最適宜使用無化學(xué)預(yù)處理方法將油棕櫚樹作為碳源的真菌。我們將重點改善發(fā)酵過程從而得到纖維素酶的最大生產(chǎn)。第一步，我會比較綠色木霉，黑樹莓的單

5、株發(fā)酵劑以及綠色木霉和黑樹莓的高科技混合培養(yǎng)技術(shù)。我會使用孟德爾的媒介分別使用不添加營養(yǎng)源和添加營養(yǎng)源兩種方法發(fā)酵生成水分。最后一步研究初始pH值以及溫度對生產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶的影響。
　　1.曲酶綠色木酶產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶，黑曲酶綠色木酶與油棕櫚樹干粉混合發(fā)酵。
　　纖維素酶生產(chǎn)的重要性在于，在發(fā)酵過程中使用的微生物的菌株，因為主要的基底是碳源，油棕櫚樹干木質(zhì)素細(xì)胞很難以被擊穿，只有一些微生物提取的細(xì)胞酶能夠擊穿，并且

6、使用碳源基底和微生物的選擇是特別重要的，來減少成本并且增加纖維素酶和木聚糖酶的產(chǎn)量。
　　2.底物（基質(zhì)）最適宜的初始pH值
　　pH值可以影響微生物的增長速率和酶的活性，每種微生物的生長速率的最適宜pH值是不同的。在發(fā)酵過程中，發(fā)酵過程開始時的pH值是適合微生物生長的，由于微生物的活性等很多因素都將改變這個過程。它影響微生物的成長，因此在此過程中我們應(yīng)該添加一些緩沖液去控制過程中的pH值。順便說一下，真菌纖維素酶最好在酸性

7、條件下生產(chǎn)。
　　3.微生物最適宜的溫度生產(chǎn)高纖維素酶和木聚糖酶
　　每種微生物的適宜溫度是不同的，如果微生物生活在不適宜的溫度也許它不能生長或生長緩慢。每種微生物生產(chǎn)纖維素酶的適宜溫度也是不同的。在發(fā)酵過程中，微生物的活性和生長等都會收溫度升高的影響，所以在過程中必須要控制適宜的溫度。
　　4.黑樹莓，綠色木霉和真菌混合歷史研究OPT的大小對纖維素酶和木聚糖酶生產(chǎn)的影響。
　　底物（基質(zhì)）的大小直接影響了發(fā)酵過

8、程中酶的生產(chǎn)效率和價格。所以合適的尺寸在機(jī)械選擇預(yù)處理法生產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶中仍然有著重要的作用。S.K. et al.，報道說機(jī)械選擇預(yù)處理法可以增加纖維素酶和木聚糖酶的生產(chǎn)。他質(zhì)疑使用固態(tài)發(fā)酵煙曲霉生產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶，選擇粒子大小在800μm可以生產(chǎn)粒子小于125μm的纖維素酶和木聚糖酶。
　　本研究目的表明在亞洲的殘余農(nóng)業(yè)，使用黑曲霉和綠色木酶通過油棕櫚樹干能夠產(chǎn)生纖維素酶和木聚糖酶。
　　從黑曲霉和綠色木霉在油

9、棕櫚樹干上固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)生纖維素酶和木聚糖酶的實驗結(jié)果表明，黑曲霉和綠色木酶使用油棕櫚樹干粉末通過機(jī)械處理成為碳源來生產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶。研究發(fā)現(xiàn)黑曲霉和綠色木霉可以在發(fā)酵的第七天產(chǎn)生最高的纖維素酶和木聚糖酶。黑曲霉比單一菌種的綠色木霉能生產(chǎn)更多的酶制劑。黑曲酶產(chǎn)生的內(nèi)切葡聚糖酶，濾紙酶和木聚糖酶的活性分別為58.76±0.06單位/克，20±0.02單位/克，169.44±0.02單位/克，18.54±0.05單位/克。相比黑曲霉單一菌

10、株同時搭配培養(yǎng)黑曲霉和綠色木霉的單一菌株能得到更高的酶制劑生產(chǎn)，酶的活性分別為73.59±0.02單位/克，22.25±0.03單位/克，188.84±0.04單位/克
　　順便本研究還研究了黑曲霉和綠色木霉，混合培養(yǎng)其能生產(chǎn)最高的纖維素酶和木聚糖酶的最適合的條件，本研究研究了最適合的溫度，初始基底的pH和適合基底的大小。這個研究能展現(xiàn)出黑曲酶和綠色木霉的發(fā)酵過程在37℃時能產(chǎn)生最多的酶，黑曲酶產(chǎn)生的內(nèi)切葡聚糖酶，濾紙酶和木聚糖酶

11、的活性分別為活性比綠色木霉生產(chǎn)的高，其活性分別為73.59±0.07單位/克，63.69部/克，81.58±0.24單位/克，比起單一菌株同時混合培養(yǎng)仍具有更高的產(chǎn)酶量，酶的活性分別為87.86±0.13單位/克，73.02±0.11單位/克和154.04±0.13單位/克。
　　研究初始基底最適合的pH發(fā)現(xiàn)，每一個接種液在弱酸的狀態(tài)下生產(chǎn)酶的量最高，這個最適 pH為6，在 pH為6的環(huán)境中黑曲霉產(chǎn)生的 CMC酶，F(xiàn)P酶，木聚糖酶

12、的活性分別為71.12±0.51單位/克，61.15±0.08單位/克和278.65±0.13單位/克，而混合培養(yǎng)的酶活性分別為83.98±0.13單位/克，74.48±0.12單位/克，278.65±0.13單位/克。
　　這項研究發(fā)現(xiàn)，油棕櫚樹干的粉末顆粒的大小直接能影響到產(chǎn)能酶的量。這項研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)減少油棕櫚樹干粉末的顆粒大小時酶的活性會增加。這項研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)基底顆粒直徑≥147μm時黑曲霉產(chǎn)生的內(nèi)切葡聚糖酶，濾紙酶和木聚糖