论文部分内容阅读
纤维素是自然界中存在最广泛的一类碳水化合物,稻壳的主要组成是纤维素类物质。稻壳作为谷物加工的主要副产品之一,约占稻谷重量的20%左右,我国每年的拥有量在3.6亿吨以上,是一种量大面广价廉的可再生资源。目前我国利用稻壳的水平较低,谷壳在有些企业甚至已经成为了一大污染,因此合理利用与转化这些纤维素资源对于解决工农业原料来源、能源危机、环境污染等具有重要的意义。
本研究通过CMC纤维素选择培养基对土壤、腐烂的木头、垃圾堆、落叶中的样品的初步分离,得到8株能够利用纤维素作为唯一碳源的真菌。将得到的菌株通过在刚果红培养基上的初筛,根据产生的透明圈的大小快速地筛选产酶效果较好的菌株。选取初筛效果较好的菌株通过液体发酵进行复筛,最终选取了一株效果最好的曲霉F8作为目标菌株。通过对F8在SDA培养基上生长的形态特征和镜检特征,初步鉴定为半知菌亚门,丝孢纲,丝孢目,丛梗孢科,曲霉属,烟曲霉。
利用丰富、价廉的谷壳和麸皮为原料,将目标菌株F8进行固态发酵,研究了发酵时间、谷壳粉与麸皮的用量、培养温度、初始pH、氮源、接种量等单因素对该菌株发酵纤维素酶的影响,并对其产酶培养条件进行了优化。实验结果表明优化后的固态发酵条件为:以2.0g谷壳粉,3.0g麸皮为碳源,10ml的Mandels营养液,培养温度为40℃,起始pH为5.0,1.5%的硫酸铵,接种量1ml(4×107孢子/ml),培养84h,Cx酶活达到596.5U/g,FPA酶活达37.1U/g。
通过用蒸馏水浸取发酵曲,制取粗酶液,研究了F8所产的Cx酶和FPA酶的最适反应温度,最适反应pH、热稳定性、pH稳定性。其中Cx和FPA的最适反应温度都是50℃;Cx的最适反应pH是5.0,FPA的最适反应pH是4.5;Cx酶在50℃下保温2h相对酶活保留80%以上,在60℃下保存1.5h相对酶活保留53.7%,FPA在50℃保温1.5h相对酶活保留90%以上,60℃保温1.5h保留相对酶活70%以上,在70℃时保温30min,仍可保留相对酶活70%以上;Cx在pH4.0-pH7.0之间较稳定,FPA在pH3.0-pH7.0之间稳定性较好,两个酶均保留相对酶活在80%以上。