漆酶产生菌的分离及其在山核桃蒲壳资源化利用中的应用

摘要

山核桃蒲壳是山核桃加工产业中的废弃物,木质纤维素含量高,微生物难以利用,大量堆置在山核桃产地,严重污染当地环境。　　利用愈创木酚平板显色,筛选到一株能在蒲壳中生长良好且漆酶活性高的菌株D2,经形态学和分子生物学分析,确定该菌株属于多孔菌科栓菌属,命名为毛栓菌D2。对毛栓菌D2的液态发酵产漆酶的条件进行了探讨,得到的较优培养基为:5％玉米淀粉,1%蛋白胨,0.05%MgSO4,0.1%KH2PO4,0.02%Na2HPO4,0.5mmol/l CuSO4·5H2O;培养条件为:25℃,初始pH6.0,装液量10ml/100ml。在此培养条件下,该菌生长迅速,漆酶活性在6 d时达到最高,为5572U/l。　　为提高毛栓菌D2漆酶生产效率,考察了以蒲壳为基质的固态发酵条件,对添加不同碳源、氮源、C/N、蒲壳含量、含水量、pH、温度、促进剂等对漆酶产量进行分析,研究发现蒲壳是毛栓菌D2生长的良好载体,能促进漆酶合成。毛栓菌D2固态发酵产漆酶的培养基组成为玉米粉、菜籽饼和蒲壳,三者的含量分别为24%、36%、40%。评估了不同浓度的愈创木酚、没食子酸、吐温80和CuSO4·5H2O等对毛栓菌D2固态发酵产漆酶的影响,结果发现只有0.05%CuSO4·5H2O能刺激漆酶的合成。其他的培养条件如下:培养基含水量为60%,30℃,pH自然,接种1%培养3d的麸皮接种体。在此培养条件下,毛栓菌D2在6d时漆酶活力最高,达到252.439U/gds(ds指dry substrate)。　　对毛栓菌D2固态发酵的漆酶性质进行了研究,该菌漆酶的最适反应pH为3.5,最适反应温度为60℃;漆酶在pH为3.0到7.0的范围内稳定性良好,在40℃以下较稳定;考察了Ca2+、Cu2+、Mg2+、Mn2+、Na+、Fe3+、Fe2+、K+、Ba2+、Pb2+、EDTA、SDS对漆酶活性的影响,其中Ca2+、Cu2+、Mg2+对漆酶活性有明显的激活作用,实验中的其它金属离子及抑制剂对漆酶酶活有不同程度的抑制作用。　　对毛栓菌D2生物转化山核桃蒲壳进行了研究,确定最适培养基组成为(w/w):蒲壳与菜籽饼以9:1的比例混合,添加的CuSO4·5H2O终浓度为0.05%,培养基的含水量为60%。适宜的固态培养条件为:培养基初始pH6.0,30℃,接种量为1%。在上述培养条件下,展开了毛栓菌D2对山核桃蒲壳生物转化过程的研究,结果发现,发酵26d的过程中,培养基中含水量从60%逐渐降到11.5%,培养基的pH维持在6.0左右,4d时漆酶活力最大为218.393U/gds,纤维素酶活力在8d时较高0.879U/gds;在发酵结束时,多酚含量减少了一半,腐植酸含量达到36.341mg/gds。

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第一章 绪论

1.1 木质素降解的研究进展

1.2 山核桃蒲壳的研究进展

1.3 论文的主要研究内容及研究意义

第二章 漆酶产生菌的分离及其液态发酵产漆酶研究

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.3 结果与分析

2.4 小结

第三章 毛栓菌D2固态发酵产漆酶及其酶学性质研究

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.3 结果与分析

3.4 小结

第四章 毛栓菌D2对山核桃蒲壳生物转化的研究

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.3 结果与分析

4.4 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况