剑麻是一种多年生叶纤维作物,其纤维具有洁白、质地坚韧、富于弹性及耐磨等特性,纤维长宽比大,成纸时单位面积中纤维之间相互交织的次数多,纤维分布细密,成纸强度高,是优良的造纸原料,特别是它产量高、生长快、采伐龄短等特点,为木材造纸原料所不及。传统的制浆造纸工艺多利用强酸、强碱化学法或机械法,具有用水量大、能耗高、周期长、环境污染严重等缺点。 本研究以克服传统的制浆造纸工艺和脱胶工艺缺点为目的,展开剑麻的微生物脱胶研究,主要研究结果如下： (1)以剑麻生长的土壤与沤麻废水为筛选来源,以对剑麻是否具有脱胶效果作为筛选指标,筛选出脱胶菌株B2。对菌株B2进行形态、生理生化和16s rDNA系列分析,分类鉴定其为枯草芽孢杆菌,并命名为Bacillus subtilis B2。 (2)利用该菌株对剑麻进行脱胶实验,结果表明,菌株B2对剑麻具有较好的脱胶效果,三天可以完成脱胶,剑麻的失重率为36％。利用扫描电子显微镜观察其脱胶结果,发现包裹着剑麻纤维的胶质基本被去除,纤维基本分离。分析B2对剑麻的脱胶过程,测定总还原糖和多糖类酶活的变化,发现在脱胶过程中总还原糖含量逐渐下降的,之后保持一稳定值；同时B2分泌出较高的果胶酶、木聚糖酶及少量的纤维素酶。最后对Bacillus subtilis B2产的果胶酶和木聚糖酶进行了初步的酶学性质分析,得出木聚糖酶的酶学性质是：最适温度为55℃,最适pH是6.0,在40℃以下具有较好的热稳定性,在pH 3.0～pH 11.0时有很好的稳定性,酸碱对其酶活的影响不大；果胶酶的酶学性质是：最适温度为60℃,最适pH是8.5,在60℃以下具有较好的热稳定性,在pH 3.0～pH 11.0时有很好的稳定性,酸碱对其酶活的影响不大。 (3)文献报道,脱胶过程中果胶酶和木聚糖酶是脱胶关键酶,对两种酶进行了产酶条件优化,希望优化后可提高剑麻的脱胶效率。得出在摇瓶条件下,Bacillus subtilis B2的最佳产酶条件为：麸皮2％,牛肉膏3％,pH6.0,培养温度30℃,接种量5％,转速200rpm,所产的果胶酶活为236.35 U/mL,木聚糖酶活为681.48 U/mL,把经过优化后的培养条件再次进行脱胶研究,发现剑麻在优化后的脱胶培养基中经过一天后脱胶即可完成,脱胶效率明显提高。