【摘 要】
:
农产品加工副产物豆渣是优质的生物质资源,但豆渣中木质纤维素等不溶性膳食纤维素含量较高,综合利用率偏低。利用经济安全高效的生物炼制方法来提高农产品废弃物资源利用率是现今生物质资源利用研究的主要热点。真菌固态发酵作为生物炼制有效手段,在处理木质纤维素物质方面具有一定的潜力。其中,白蚁巢富含各类真菌资源菌圃,炭角菌属等优势真菌能够利用蚁巢中的木质纤维素等成分进行生长。因此,白蚁巢是分离纯化木质纤维素降解
论文部分内容阅读
农产品加工副产物豆渣是优质的生物质资源,但豆渣中木质纤维素等不溶性膳食纤维素含量较高,综合利用率偏低。利用经济安全高效的生物炼制方法来提高农产品废弃物资源利用率是现今生物质资源利用研究的主要热点。真菌固态发酵作为生物炼制有效手段,在处理木质纤维素物质方面具有一定的潜力。其中,白蚁巢富含各类真菌资源菌圃,炭角菌属等优势真菌能够利用蚁巢中的木质纤维素等成分进行生长。因此,白蚁巢是分离纯化木质纤维素降解菌的优质资源。基于此,本研究从废弃蚁巢中分离出一株具有处理纤维素能力的炭角菌属菌株Xylaria sp.L1,通过全基因组测序及功能注释,探究其降解纤维素的能力。同时通过表征该菌株固态发酵豆渣的效果,验证该菌株在实际应用中处理农产品加工废弃物的能力;最后,对Xylaria sp.L1发酵豆渣后产生丰富的多糖产物进行研究。主要结果如下:1.采集废弃的白蚁巢中生长的子实体,成功分离纯化出一株大型真菌Xylaria sp.L1,结合形态学和ITS鉴定,确定该菌株Xylaria sp.L1为炭角菌属系痂状炭角真菌。进一步对菌株进行De Novo测序结果显示,Raw Data为4194 Mb,Clean Data为3233 Mb,组装得到的基因组大小为36.61 Mb,基因预测包含8568个编码基因,6026个串联重复基因。基因功能注释基因组结果显示,通过KOG、GO、KEGG、CAZyme数据库包含1850、5647、6713和411个基因,均显示有较高比例的碳水化合物代谢基因。其中411个碳水化合物代谢酶基因CAZyme注释到159个CAZym家族,包含了多种木质纤维素降解的相关酶系基因。2.菌株固体发酵处理豆渣的效果表征结果显示,处理七天过程中,菌株前期生长菌丝逐渐充满底物间隙,在生长3天后白色菌丝束集形成大型乳白色子实体,底物消耗速率加快,子实体生长迅速。豆渣的主要营养成分发生显著变化,粗蛋白含量增加了30.5%(p<0.05),粗脂肪减少了55.1%(p<0.05),水溶性粗多糖含量增加,达到了28.0%(p<0.05),期间纤维素酶活最高达到11.37 U/g,底物的纤维素和半纤维素降解显著(p<0.05),去除率高达到46.50%和55.04%,可溶性膳食纤维显著增加了47.1%(p<0.05)。FTIR、XRD以及SEM显示固态发酵前后底物豆渣结构的纤维束结构被破坏,结晶度降低,孔隙明显增大,说明Xylaria sp.L1菌株能有效改善膳食纤维等物质的比例,促进农产品废弃物豆渣的利用。3.发酵豆渣后的底物多糖经测定主要是由葡萄糖醛酸(63.63%)、半乳糖醛酸(1.65%)、葡萄糖(11.88%)、阿拉伯糖(1.45%)、岩藻糖(18.85%)构成的酸性杂多糖。紫外光谱和红外光谱结果表明该纯化后的多糖不含蛋白质和核酸,具有糖醛酸结构;扫描电镜结果表明,多糖表面呈表面光滑的多网孔状结构。流变结果显示该多糖表观黏度与浓度正相关,而随温度升高而减小,在酸性条件下更大,是典型的非牛顿流体;最后,抗氧化活性结果表明该多糖具有清除ABTS、DPPH和羟基自由基的能力。本研究通过真菌基因组测序和固体发酵表征,首次对白蚁巢来源炭角菌Xylaria sp.L1降解纤维素和半纤维素的能力进行研究,为揭示炭角菌属降解木质纤维素的作用机理提供参考,同时为提高豆渣等农产品加工废弃物利用率提供理论依据。
其他文献
小龙虾(Procambarus clarkii)是我国最重要的经济淡水虾类资源之一,因其肉质鲜美,风味独特等特点而备受消费者青睐。然而因产区和生长环境的不同,不同产区和生长环境下小龙虾的品质也有所差异。随着小龙虾产业的迅速发展,亟需研究并比较其营养品质和风味品质的差别。此外,加工和贮藏都是小龙虾销售过程中的关键步骤,因此有必要探究小龙虾的加工和保鲜方式,为生鲜小龙虾的贮藏和加工环节的质量保证提供参
粒径是用来表征气溶胶颗粒特性的重要参数,能反映气溶胶颗粒物的来源、物理化学特性等重要信息。研究超细颗粒物粒径谱对大气颗粒物监测、移动污染源排放管控、呼吸道疾病研究,以及半导体工业生产都具有重要意义。本文通过理论建模、数值仿真和实验验证系统研究了用于小型超细颗粒物粒径谱仪的粒径谱反演方法。小型粒径谱仪是用来测量气溶胶超细颗粒物粒径谱的一款小型、低成本、低算力要求的仪器,可用于源附近(燃烧源、机场、高
芥菜疙瘩(Brassica napiformis)为十字花科芸苔属常见蔬菜,在我国广泛种植,主要被加工成腌制小菜食用,急需深加工利用和开发。为了实现芥菜疙瘩的高值化加工,本论文以芥菜疙瘩为原料经过一定加工处理,提取、精制芥菜疙瘩红色素,并对芥菜疙瘩红色素的稳定性和抗氧化活性进行研究。论文的主要研究结果如下:(1)确定了芥菜疙瘩红色素的提取条件:经加热温度和时间以及乙醇沉淀除杂的试验分析,芥菜疙瘩红
黄素类化合物是一类常见的维生素,广泛地参与了细胞内、自然水体环境中活性氧物质的生成。黄素类化合物具有异咯嗪环结构,有着优良的光化学、电化学性质。作为一种来源广泛的天然光敏剂,黄素类化合物在光动力治疗、制药废水处理等领域,有着潜在应用前景。由于光照条件下的自身不稳定,极大地限制了黄素类化合物的实际应用。因此,如何保持黄素类化合物的光稳定性,并保持其光敏活性,一直为该领域迫切需要解决的研究问题。通过对
采用超声辅助共沉淀和一步热聚合还原法,制备了一种铁掺杂锂铝水滑石/石墨烯/海藻酸钠复合水凝胶材料(LiAlFe-LDHs/GBs)。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X-晶体射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)、热重-差示扫描量热法(TG-DSC),对LiAlFe-LDHs/GBs的形貌、组成、结构、稳定性和力学性能进行了表征。结果发现:花瓣
活性炭作为传统的吸附材料,以比表面积大,吸附率高、再生能力强等诸多优势在VOCs的治理中得到广泛应用。木质素磺酸盐是造纸制浆过程的主要副产物,由苯丙烷型单元结构形成具有三维空间结构的网状高分子化合物,具有年产量巨大、成本廉价、来源广泛、富含碳元素等优点,是制备高比表面积活性炭的理想前躯体。然而木质素的天然大分子结构经历制浆过程的水解得到木质素磺酸盐,在采用磷酸活化木质素磺酸盐制备活性炭时,其制备条
化石燃料存在能源短缺危机的同时,在利用过程中还伴随着各种环境污染问题,并且会给人体健康造成严重危害,这是我国乃至世界都急需应对的难题。针对这些日益严峻的社会现状,合理优化燃烧技术、提高能源燃烧效率和发展碳烟颗粒排放控制技术是十分有必要的,而探究燃烧机制以实现高效燃烧和探寻清洁、可靠的可替代能源是两种重要的解决手段。在实际燃烧系统中,由于温度、气压和流态等参数的变化,燃烧行为极其复杂。因此,为了便于
本论文以稻米油精炼副产物(混合脂肪酸)为主要原材料,通过硼酸保护法、丙酮保护法以及酶法催化精炼副产物与甘油进行酯化反应制备较高纯度单甘酯,实现了对精炼副产物的高值化利用。主要研究结果如下:(1)硼酸保护法合成单甘酯工艺优化及产物结构表征硼酸法合成单甘酯最佳工艺条件为:底物摩尔比n(硼酸双甘油酯):n(混合脂肪酸)=4:1、酯化温度220℃、酯化时间3.5 h、催化剂添加量2.5%,在此最佳合成条件
在人类活动影响强烈工矿区,土壤重金属不仅受工业、生活、交通、矿业活动等影响,也受到区域地质背景、地形地貌、植被覆盖、降雨等自然因素共同影响。工矿区的土壤重金属污染风险影响因素识别及污染风险空间预测成为环境科学关注热门课题。目前,土壤重金属污染风险预测研究大多采用参数地统计方法开展相关研究,参数地统计方法不仅未关注土壤重金属污染的不确定性(概率),而且为满足数据正态分布要求直接剔除特异值导致对实际存
白果内酯(Bilobalide,BB)是药食同源银杏中的特有成分之一,具有保护神经系统、降血压、抗疲劳等作用,其抗抑郁活性研究报道较少;制备高纯度BB,可用于其抗抑郁活性研究,提高保健、治疗等方面的应用价值;关于BB的分离纯化方法报道较多,但都存在一定不足,目前关于BB分离纯化的高选择性和高分离效率是研究热点。本研究以BB为模板分子,基于计算机模拟技术的理论指导,通过本体聚合方法制备白果内酯分子印