竹材木質(zhì)素降解菌營(yíng)養(yǎng)調(diào)控及產(chǎn)酶影響因子研究.pdf

1、竹纖維是一種前景廣闊的新型綠色環(huán)保纖維,其具有其它纖維無法比擬的優(yōu)點(diǎn),如抗菌性、耐磨性、吸濕性、透氣性。我國(guó)竹資源豐富,如果能在紡織領(lǐng)域開發(fā)利用竹材資源,將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
　　 本文以自行篩選的竹材木質(zhì)素選擇性降解菌株N1023為研究對(duì)象,從影響木質(zhì)素降解酶活的培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件、生物脫膠等多個(gè)方面分別進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析,結(jié)果如下:
　　 1)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的研究。通過比較N1023菌株在5種基礎(chǔ)培養(yǎng)基中三種主要

2、木質(zhì)素降解酶酶活,綜合酶活大小以及產(chǎn)酶時(shí)間,確定最佳初始液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基,即葡萄糖20g,氯化銨5g,MgSO4·7H2O3g,VB10.02g,竹浸液200mL。
　　 在初始產(chǎn)酶培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)酶培養(yǎng)基優(yōu)化,以發(fā)酵液中酶活性為衡量指標(biāo),正交試驗(yàn)結(jié)果得出最佳培養(yǎng)基組成為(1L):葡萄糖18g,麩皮2g,氯化銨3g,麥芽浸粉4g,MgSO4·7H2O3g,吐溫-800.5g,藜蘆醇0.001g,CaCl2·2H2O0.1g,M

3、nSO40.0375g,VB10.02g,竹條浸出液200mL。結(jié)果表明,優(yōu)化產(chǎn)酶液體發(fā)酵培養(yǎng)基中Mnp活性是基礎(chǔ)培養(yǎng)基的6.09倍,Lip活性是基礎(chǔ)培養(yǎng)基的6.31倍,Lac活性是其5.96倍。
　　 2)產(chǎn)酶影響因子的研究。Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Mn2+和Zn2+等六種金屬離子的研究結(jié)果表明,Mn2+對(duì)Mnp的影響最大,Ca2+、Mg2+和Fe3+有利于Lip的表達(dá),Ca2+和Cu2+有助于Lac的產(chǎn)生。其

4、中,Mn2+的存在抑制了Lip和Lac的酶活。
　　 吐溫-20,吐溫-80,去氧膽酸鈉及Triton X-100等四種表面活性劑均有利于酶活分泌,吐溫-80的影響最大；黎蘆醇、煙酸、對(duì)二苯酚、α-萘乙酸和1‰KraftLignin等誘導(dǎo)劑均可誘導(dǎo)酶活產(chǎn)生,其中黎蘆醇的影響最大。
　　 對(duì)培養(yǎng)基條件的優(yōu)化結(jié)果表明,最佳培養(yǎng)條件為:初始pH5.5,裝液量75 ml,接種量為10％,菌齡5d,培養(yǎng)溫度32℃,轉(zhuǎn)速140rpm

5、。培養(yǎng)條件優(yōu)化后,Mnp是優(yōu)化前的1.75倍,是基礎(chǔ)產(chǎn)酶培養(yǎng)基的10.66倍；Lip是優(yōu)化前的1.53倍,是基礎(chǔ)產(chǎn)酶培養(yǎng)基的9.62倍；Lac優(yōu)化后的酶活達(dá)352U/L,是優(yōu)化前的1.77倍,是基礎(chǔ)產(chǎn)酶培養(yǎng)基的7.04倍。
　　 3)粗竹纖維微生物脫膠初步研究。經(jīng)過30d搖瓶降解試驗(yàn),菌株N1023在最佳培養(yǎng)基條件下對(duì)毛竹粗纖維的木質(zhì)素降解率為48.96％,綜纖維素降解率為26.03％,選擇性系數(shù)為1.88；分別對(duì)未處理的竹纖維