兩種木霉混合菌產(chǎn)酶的條件優(yōu)化及其對玉米秸稈降解的研究.pdf

1、我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,每年可以產(chǎn)生7億t左右的秸稈,這對耕地及森林面積相對不足的我國,無疑是一種非常寶貴的資源。利用微生物混合菌降解玉米秸稈,可以有效提高綜合利用率,同時具有可持續(xù)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),已經(jīng)逐漸成為近年來研究的熱點(diǎn)。
　　 目前,測定菌株產(chǎn)CMC酶(羧甲基纖維素酶)、FPA(濾紙纖維素酶)等酶的活性已經(jīng)被普遍應(yīng)用到秸稈微生物降解研究的選種方法當(dāng)中,但對混合菌產(chǎn)酶工藝優(yōu)化和接種高酶活混合菌株用來進(jìn)行降解秸稈效果的研究相對較

2、少,尤其是關(guān)于酶活與降解率之間關(guān)系的定量研究更是鮮見報(bào)道；并且在秸稈實(shí)際發(fā)酵降解過程中,各影響因素交互交叉作用的定量模型也研究的比較少。因此,本研究對綠色木霉和康寧木霉進(jìn)行了混合培養(yǎng),同時研究了綠康木霉菌的產(chǎn)酶工藝的優(yōu)化和與秸稈降解率之間的關(guān)系,為玉米秸稈的微生物降解提供理論依據(jù)。
　　 因此主要成果研究如下:
　　 1、綠康木霉菌產(chǎn)羧甲基纖維素酶和濾紙酶的條件優(yōu)化研究
　　 (1)采用多因素正交試驗(yàn)對綠康混合菌

3、產(chǎn)羧甲基纖維素酶和濾紙酶的液體培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化,正交試驗(yàn)所得結(jié)果采用直觀分析法進(jìn)行分析,得出培養(yǎng)基的最優(yōu)方案。產(chǎn)羧甲基纖維素酶其最優(yōu)方案為A3B2C4D1E4,即碳源為麩皮粉,濃度為10g/L,氮源為硫酸銨,氮源濃度為O.11g/L,pH為7.0。采有極差分析時,各因素對指標(biāo)影響大小的主次順序?yàn)?RE>RB>RA>RD>RC,pH對木霉混合菌產(chǎn)羧甲基纖維素酶影響最大,接著是氮源、碳源,最后是氮源種類和碳源濃度:產(chǎn)濾紙酶其最優(yōu)方案為A3B

4、3C2D3E3,即碳源為麩皮粉,濃度為10g/L,氮源為酵母粉,氮源濃度為0.88g/L,pH為6.0。
　　 (2)選用正交試驗(yàn)所得的優(yōu)化液體培養(yǎng)基,對綠康混合菌進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),考察不同轉(zhuǎn)速、溫度和接種量對產(chǎn)羧甲基纖維素酶和濾紙酶酶活的影響。結(jié)果表明,當(dāng)溫度為30℃時產(chǎn)羧甲基纖維素酶和濾紙酶酶活最高,溫度過低產(chǎn)酶活較低。轉(zhuǎn)速在150r/min的培養(yǎng)條件下,綠康混合菌產(chǎn)羧甲基纖維素酶和濾紙酶酶活最高,轉(zhuǎn)速過高或過低都不利于產(chǎn)酶活

5、。
　　 (3)采用正交試驗(yàn)獲得的優(yōu)化培養(yǎng)基和單因素實(shí)驗(yàn)所得最佳培養(yǎng)環(huán)境,綠康混合菌在30℃、150r/min的條件下培養(yǎng),優(yōu)化的培養(yǎng)基產(chǎn)酶活高于原培養(yǎng)基產(chǎn)酶活,羧甲基纖維素酶是原液體培養(yǎng)基產(chǎn)酶活的1.5倍多,酶活分別為3014.32U/L；濾紙纖維素酶是原液體培養(yǎng)基產(chǎn)酶的1.5倍多,酶活分別為2897.15U/L。
　　 2、綠色木霉、康寧木霉和綠康混合菌降解玉米秸稈的效果
　　 (1)綠康混合菌選用的優(yōu)化培養(yǎng)

6、基降解玉米秸稈的效果比綠色木霉和康寧木霉在原溶液降解的效果好,因?yàn)閮?yōu)化的培養(yǎng)基適合綠康混合菌生長且產(chǎn)生了協(xié)同作用,能更好的利用玉米秸稈,同時促進(jìn)了菌株分泌大量地羧甲基纖維素酶和濾紙酶等其他酶系,對玉米秸稈有一定催化氧化作用,對玉米秸稈的降解解率分別為38.6±0.13％、41.4±0.12％、48±0.15％。
　　 (2)綠康混合菌在優(yōu)化培養(yǎng)基中分泌羧甲基纖維素酶和濾紙纖維素酶酶活很高,為3014.32U/L,通過對菌株的酶活