木质纤维素降解菌系的筛选及鉴定文献综述

 2021-09-30 23:01:13

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1 木质纤维素的概述是天然可再生木材经过化学处理机械法加工得到的有机絮状纤维物质,无毒无味无污染无放射性广泛用于混凝土砂浆石膏制品木浆海棉沥青道路等领域,对防止涂层开裂提高保水性提高生产的稳定性和施工的合宜性增加强度增强对表面的附着力等有良好的效果其技术作用主要是:触变防护吸收载体和填充剂[1]由于纤维结构的毛细管作用, 将系统内部的水分迅速地传输到浆料表面和界面, 使得浆料内部的水分均匀分布明显减少结皮现象并使得粘结强度和表面强度明显提高,这个机理也由于干燥过程中张力的减少而明显起到抗裂的作用木质纤维尺寸稳定性和热稳定性在保温材料中起到了很好的保温抗裂作用木质纤维素不溶于水弱酸和碱性溶液;PH值中性,可提高系统抗腐蚀性[2]木质纤维素比重小比表面积大,具有优良的保温隔热隔声绝缘和透气性能,热膨胀均匀不起壳不开裂;更高的湿膜强度及覆盖效果木质纤维素具有优良的柔韧性及分散性,混合后形成三维网状结构,增强了系统的支撑力和耐久力,能提高系统的稳定性强度密实度和均匀度木质纤维的结构粘性,使加工好的预制浆料(干湿料)的均匀性保持原状稳定并减少系统的收缩和膨胀,使施工或预制件的精度大大提高木质纤维具有很强的防冻和防热能力,当温度达到150℃能隔热数天;当高达200℃能隔热数十小时;当超过220℃也能隔热数小2 木质纤维素的预处理方法木质纤维素的预处理方法可分为以下几种:物理方法,主要是机械粉碎法蒸汽爆破超临界水处理和湿氧化法;化学方法,主要包括碱处理稀酸处理浓酸处理氧化剂处理以及有机溶剂处理;生物方法 或者是将其中的某些方法进行组合使用,以达到较好的处理效果 具有较好经济前景的预处理方法有以下几种2.1物理方法2.1.1 机械粉碎法通过机械削切和研磨分别将木质纤维处理成粒径为10~30 mm和0.2~2.0 mm的颗粒, 可有效降低木质纤维素的结晶度和消化效率 震动球磨技术能比普通球磨技术更有效地降低木质纤维素的结晶度和消化特性 相对来说,机械粉碎耗时长耗能高,造成预处理成本太高,无法在工业化生产中广泛使2.1.2 蒸汽爆破 蒸汽爆破是当今应用最为广泛的木质纤维素预处理技术 通过将经高压饱和蒸汽溶解的木质纤维素瞬间降压,达到破坏木质纤维素结构的目的 通常认为,半纤维素被爆破过程中产生的醋酸和其他的有机酸所溶解,从而导致纤维素暴露出来,增大了微纤维与酶的可及性木质素的含量变化不大,只有小部分被溶解,但是在溶解过程中木质素发生解聚再聚合反应,从而使木质纤维素的表面结构发生变化瞬时爆破使样品得以破碎降解,从而增大了反应的可接触面积,这些因素都能够提高纤维素的水解效率影响蒸汽爆破处理效果的因素主要有以下几方面:压力保持时间温度颗粒的粒径大小和含水量高温短时处理(270 ℃1 min)或者低温长时间处理都能够使半纤维素达到最大程度的溶解相对于机械粉碎, 蒸汽爆破法可以节省大约70%的能量,同时对环境不产生污染近几年来,通过加入各种催化剂(酸或碱)或者改换不同的蒸汽介质(如氨水),发展出许多新型的爆破技术,有效推动了预处理技术的发展,使蒸汽爆破成为最接近商业化应用的预处理方法 大量不同种类的木质纤维素预处理试验证明了蒸汽爆破技术的可行性,其使用规模也在不断扩大 加拿大的Iogen工厂已经建立了一套利用该技术处理木质纤维素的中试装置尤其在阔叶树木及农作物秸秆的处理方面,蒸汽爆破法被看作是最具有经济价值的预处理技术[3]蒸汽爆破法的局限主要包括半纤维素的分解木质素的不完全降解以及在处理过程中产生的对于后续酶水解和发酵有害的物质 因此,需要用大量的水冲洗预处理产物以去除这些有害物质但冲洗的同时带走了可溶性的糖,其中包括一大部分的可溶性半纤维素,降低了总的糖产量2.1.3超临界水处理超临界水处理是指利用处于超临界状态(T>374.2 ℃P>22.1 MPa)的水处理木质纤维素的方法, 通常与亚临界水解技术联合使用在临界点(T=374.2 ℃P=22.1 MPa)时,水的溶剂化能力突然增强,电离程度增大,可有效打破木质素的包裹作用同时降低纤维素的结晶度,使纤维素可以很容易地溶解在超临界的水溶液中,并且迅速分解成低聚糖,低聚糖进而快速分解成葡萄糖阳金龙等[4]研究了该技术在玉米秸秆预处理中的应用,将40 mg玉米秸秆和2.5 mL水置于380~400 ℃的密闭容器中反应15~35 s, 然后对产物进行分析结果表明,玉米秸秆在388 ℃的超临界水相中,经21 s的反应时间后, 低聚糖转化率和可检测转化率最高,分别为24.1%和43.6%相对于传统预处理技术,超临界水处理具有反应时间短水解效率高资源和环境成本低等优点,但是作为一项新兴技术, 其理论研究相对不足,尚无法解决葡萄糖分解产物较多 副产物成分复杂发酵糖产量较低等问题2.2化学法化学法是用碱酸有机溶剂等预处理木质素纤维素的方法,主要目的是破坏细胞壁中半纤维素与木质素之间的共价键,破坏纤维素的结晶结构及纤维素与木质素的连接键,从而提高秸秆的消化率2.2.1酸处理 酸处理是利用稀酸浓酸和无水有机酸等酸性物质水解秸秆中纤维素的方法 酸处理可大致分为无机酸处理和有机酸处理无机酸处理主要作用是使半纤维素变成单糖进入溶液中,增大试剂与纤维素的接触面积,提高可及度 预处理后的原料中木质素含量基本不变,半纤维素含量变少,纤维素的含量和聚合度有一定程度的下降 Silverstein[5] 等研究了硫酸氢氧化钠过氧化氢和臭氧在不同条件下预处理的效果 结果表明,这几种物质都能够明显降解木质素或者提高单糖得率, 而硫酸预处理时半纤维素降解率最高,在121 ℃0.1 MPa2% H2SO490 min的条件下,木质素降解率为95.23%,但是对后续的纤维素水解影响最大,葡萄糖的转化率最低,为23.85% 唐锘在研究中发现,稀硫酸预处理方法对秸秆各组分降解率最高,在最适水解条件(0.7%稀硫酸121 ℃1 h)下, 半纤维素 纤维素 木质素的降解率分别为46.15C.75%和50.00%有机酸处理原理与无机酸相似,主要是使原料中半纤维素和木质素溶解,降低二者在原料中的含量,一般在使用时增添无机酸作为催化剂 但是,相对于无机酸,有机酸对容器的腐蚀性小,对后续水解过程的毒性低,具有更大的发展潜力2.2.2碱处理常见的碱处理试剂有氢氧化钙氢氧化钠碳酸氢钠或者过氧化氢等 秸秆碱化的原理在于氢氧根阴离子能削弱半纤维素纤维素之间的氢键,打开木质素和半纤维素之间的醚键,皂化木质素和半纤维素之间的酯键 碱处理能够使木质素发生降解以及降低纤维素的结晶度 Silverstein等用2%的NaOH处理棉花秸秆,能够明显去除秸秆中的木质素提高纤维素的转化率 Wang等研究了百慕大海草在不同浓度的氢氧化钠预处理后结构和物质的变化,结果发现,在NaOH浓度大于或等于1%的情况下,30 min的处理时间可以起到明显的去木质化的作用 在整个处理过程中,纤维素的去除率变化很小(在10%之内),而半纤维素的去除率随着NaOH浓度的增大而增大,而且效果明显碱处理是现在人们普遍采用的方法,但是在用碱处理秸秆时除溶解掉一部分木质素外,也使部分半纤维素被分解,损失较大,同时与用酸处理相同,用碱进行预处理也存在着试剂的回收中和以及洗涤等问题, 这些问题都不可避免地会造成环境污染 随着技术的发展,酸或碱处理通过与其他的物理或者化学方法(包括球磨法蒸汽爆破微波或者氧化技术)进行组合,将形成一些更有效的预处理方法2.3生物方法微生物方法预处理被认为是目前最有前途的一种处理手段,它具有对环境无污染降解率高用途广周期短可再生成本低等优点,能提高秸秆的综合利用效率,利于可持续发展 微生物法主要利用菌类产生的一些酶来降解木质素和半纤维素,而对纤维素的降解作用较小 目前常用的真菌有白腐菌褐腐菌等,如黄孢原毛平革菌彩绒革盖菌等,利用这些真菌产生的木质素分解酶系来对物料进行分解 Kurakake等对城市垃圾中办公室用纸采用两种菌株(Sphingomonas paucimobilis和Bacil-lus circulans)进行混合预处理,然后再用酶水解 研究表明,混合菌株生物预处理技术能够有效提高废弃办公用纸的酶水解率,糖回收率可达94%,预处理效果显著 陈合等采用黄孢原毛平革菌固体发酵去除秸秆中的部分木质素, 再添加外源纤维素酶木聚糖酶降解纤维素和半纤维素 经过25 d发酵降解以及6 d的酶解,使秸杆中的纤维素半纤维素和木质 素 的 降 解 率 分 别 达 到60.43.0%和67.0%3 木质纤维素生物降解机理[6]自然界中,木质纤维素能够被千百种微生物所降解微生物降解木质纤维素时主要有两种进攻方式,一是由外部到内部;二是由内部向外部细菌在降解木质纤维素时首先吸附在纤维素表面,不断地由纤维的表面向内部生长,细菌吸附的纤维素部位被细菌所破坏,纤维易于膨胀,较为容易分解真菌在降解木质纤维素的过程中,首先吸附在木质纤维素的端部,菌丝由端部向内延伸,分泌木质纤维素降解酶,然后由内向外降解木质纤维素微生物降解木质纤维素时无论采用何种方式来破坏木质纤维素结构,在木质纤维素生物降解过程中起主要作用的还是微生物所产生的木质纤维素降解酶由于木质纤维素天然结构复杂,其生物降解过程则是一个复杂的酶学过程,需要多种酶的协同作用来完成的。

3.1纤维素的降解酶关于纤维素酶的水解机理 ,被广泛接受的是纤维素酶是所有参与降解纤维素的各种酶的总称,主要由外切酶(C BH )内切酶(EG )和B一糖苷酶(BG )3种酶协同/竞争降解纤维素[7]由于纤维素 的多形性 ,纤维素的水解需要多种酶协同作用才能完成 ,在纤维素降解过程 中,纤维素酶 间的协 同效应已经得到了广泛的研究水解分2个部分,初级水解和次级水解初级水解发生在固体底物的表面,通过 内切酶和外切酶 的作用释放出聚合度在6以下的可溶性糖到液相中[8],其中,内切酶可作用于纤维素分子内的无定形 区,随机水解B 1,4糖苷键 ,将长链纤维素分子截短,产生大量的小分子纤维素,即纤维素末端内切型纤维素酶可为外切酶提供大量的反应末端,同时它也能水解小分子的纤维素寡糖 ;外切酶作用于纤维素分子的末端,依次从纤维素分子中切下纤维二糖 ,它可 以作用于纤维素分子 内的结晶区无定形区和羧甲基纤维素;纤维二糖酶作用是将纤维二糖水解为葡萄糖而细菌纤维素酶往往以纤维素酶小体的形式 附着在细菌细胞壁的表 面,为了有利于纤维素的降解 ,具有纤维降解能力的细菌往往通过纤维素酶小体上的纤维素结合域 (CBD )附着到纤维素的表面 好氧细菌和真菌产生 的纤维 素酶组分较 为单一,而厌氧细菌和真菌则可产生一个独特的多酶复合体结构 ,被称为多纤维素酶体[9] 所谓的多酶体是指纤维素酶和一些多聚糖酶通过一个没有活性的骨架蛋 白绑定在 一起 ,而这骨 架蛋 白通常 被称 为CbpA CipA或C ipC 在骨架蛋 白中包含有许多的黏结蛋 白区和纤维素绑定区由于多纤维素酶体的特殊结构 ,使得其在纤维素降解过程 中具 有很 多优点 :①它们与纤维素紧密地结合 ,将减少由于动态的环境条件造成的分解 中间产物的损失在好氧系统中主动地搅拌和通气是必须的,分泌 的酶和这个中间产 物 的损失 证 明对 提高 整个 工 艺 的效 率不利 引②由于具有支架蛋白,增加了成对酶的活性③在同一个复合体内的酶具有相似性,从而复合纤维素酶系统的各个不同水解酶之间具有更大的协同作用 ,酶之间的协同作用增强了[10]3.2半纤维素的降解酶半纤维素酶是木聚糖酶甘露聚糖酶阿拉伯聚糖酶阿拉伯半乳糖酶和木葡聚糖酶等多组酶的总称纤维素酶和半纤维素酶通常同时出现在某些微生物的发酵产物中,而且它们在应用分子结构及作用机理等方面都有相似性和相关性木聚糖是半纤维素内主要的碳水化合物,它的完全水解也是需要多种水解酶的协同作用来完成胞 内一1,4一B木聚糖酶和木聚糖1,4.B木糖酶是半纤维素水中的主要的两种酶前者通过劈开木聚糖而产生低聚糖,后者作用于木聚糖低聚物而产生木糖在木聚糖水解过程中,还需要一些附属酶如阿魏酸酯酶香豆酸酯酶等的协同作用纤维素酶和半纤维素酶具有很好的协同性,在木聚糖酶和纤维素酶中均存在CBD ,而且两者的功能和氨基酸组成上相似3.3木质素的降解酶由于微生物对木质素的降解依靠的是其分泌的酶系,不同的菌种可能具有不同的降解酶系统 ,一个菌株的木质素降解能力是由它的生理特性和总体代谢能力共同决定的与木质素降解有关的降解酶以木质素过氧化物酶(LiP )锰过氧化物酶(M nP)和漆酶为主(Laccase),另外还有其他一些辅助酶的作用木质素是苯丙烷类聚合物难于被降解,其降解是通过胞外氧化酶和一些非特定的酶进行氧化反应,催化木质素的解聚过程,这种木质素非特性的氧化被称为酶的燃烧白腐真菌能够分泌胞外氧化酶,使木质素发生降解 ,被认为是主要的木质素降解微生物近年来,研究者们通过不同试验方法和手段,对白腐菌的生物属性降解特性及降解机制进行了深人研究,众所周知,白腐菌是快速降解木质素的主要菌种,王宏勋等研究表明,白腐真菌对秸秆的降解过程可概括为:白腐真菌首先降解秸秆中的小分子碳源和半纤维素,为菌丝的生长和木质素的降解 提供碳源和能量,再降解半纤维素和木质素,然后同时降解纤维素半纤维素和木质素并且,白腐菌中的黄孢原毛平革菌已成为研究木质素降解 的一种模式菌引但由于木质素的完全降解是真菌细菌及相应微生物群落共同作用的结果,非真菌类微生物群在木质纤维素循环中也起到了重要作用Saito等已经从不同环境地点的土壤样品中分离到能够产生较高漆酶活性的半知菌菌株有研究表明:AspergiUus niger和Penicilli,urn,sp.具有显著代谢降解有毒的木质素类多环芳烃的潜tl e s-4 微生物降解木质纤维素的国内外研究现状木质纤维素是光合作用所转化的能量和生物圈中有机物的主要储藏形式,因此自然环境中广泛存在着具有分解纤维素半纤维素及木质素能力的微生物[11]然而尽管很多微生物能生长在纤维素上,并产生可降解不定形纤维素的酶,但很少有微生物能产生体外降解结晶状纤维素的胞外纤维酶研究的最广泛的产生纤维素分解酶的微生物是真菌中的木霉以及细菌中的纤维单胞菌(Cellulomonas, 一种好氧菌)和热纤梭菌(Clostridium thermocellum, 一种厌氧菌)4.1真菌对纤维素的降解 里氏木霉[12]的纤维素分解系统是丝状真菌中的典型系统,里氏木霉产生三种纤维素分解酶,即内切葡聚糖酶纤维二糖水解酶和-葡萄糖苷酶,它们在纤维素分解过程中共同作用,内切葡聚糖酶是水解纤维素纤丝的无序区域中的内部化学键,这种方式产生的末端再被县委二糖水解酶作用,释放出纤维二糖在水解过程中,纤维二糖水解酶破坏纤维素纤丝中结晶区域的链与链之间的相互作用,最后,纤维二糖被-葡萄糖苷酶水解为葡萄糖4.2细菌对纤维素的降解 在好氧和厌氧细菌中广泛存在降解结晶纤维素的能力细菌要么以可溶性胞外酶的形式分泌纤维素酶,要么将它们组装成一个大复合体,成为纤维素酶体(Cellulosome)[13],并把它附着在细菌细胞表面(Bayer E A, Lamed R, Himmel M E, 2007)由不同细菌如土壤细菌粪肥纤维单胞菌(Clostridium fimi)产生的胞外内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶与里氏木霉产生的酶有相同的结构特征 研究最清楚的纤维素酶体是有嗜热的厌氧菌热纤梭菌[14](Clostridium thermocellum)产生的,由4~18个多肽组成,分子质量约为2106 Da这种纤维素酶体包含多个内切葡聚糖酶外切葡聚糖酶及木聚糖酶,热纤梭菌的葡聚糖酶缺乏纤维素结合区域这种纤维素酶体还包括不具酶活的多肽,此多肽的功能仅在构成纤维素酶体或帮助将酶附着在细胞表面上及纤维素上,这种功能让细菌在自然界中与其他生物争夺纤维素降解物中的可溶产物时具有竞争优势纤维素酶体是能够降解纤维素的高活性酶系统,它降解结晶纤维的活性比降解无定形纤维素的更高在细菌对数生长期,主要发现纤维素酶体附着在细胞表面当细胞进入稳定期,这种复合物大量被释放到发酵液中去4.3微生物对半纤维素的降解 对半纤维素降解的研究大部分集中在木聚糖,由于木聚糖在木质纤维素中含量很高,将这种大分子经济有效地转化为小分子需要切实可行的发酵方法木聚糖的结构很复杂,其完全生物降解需要多种酶共同完成,从不同环境中分离的细菌和真菌都含有多种木聚糖酶4.4微生物对木质素的降解 自然界中木质纤维素降解微生物分布非常广泛,而具有木质素降解能力的主要是真菌部分放线菌和细菌,真菌中朽木菌对木质素的降解效果明显,部分放线菌和其他一些细菌也参与木质素降解过程,可溶解或降解木质素或其相关化合物降解木质素的微生物如表1-3所示 朽木菌是自然界中降解木材的主要作用者,它分泌胞外酶降解木材细胞壁中的多聚成分,根据形态不同朽木菌可分为白腐菌褐腐菌和软腐菌白腐菌因在木材上引起木材的白色腐朽而得名,可分泌胞外酶,形成自由基攻击木质素结构使其降解,是木腐微生物中降解木质素最彻底的微生物褐腐菌也具有一定降解木质素能力软腐菌由于其只能部分作用于木质素或修饰木质素结构,因而不能完全降解木质素白腐菌中的黄孢原毛平革(Phanerochaetechrysosporium)由于其适应性强,酶系产生稳定,且具有深度脱木质素能力,在有关机制研究中被广为采用,经过诱变筛分出的过氧化物酶缺陷株,作为模式菌株开展的研究获得了突破性结果目前大部分研究者把白腐菌作为一种预处理手段,以降低木质素的含量,使纤维素暴露出来,为下一步的酶处理或者其他微生物对纤维素的降解创造条件5 复合菌系降解木质纤维素的国内外研究现状 由于木质纤维素三组分交联在一起,形成了类似于钢筋混凝土的结构及纤维素分子的高结晶度,使得木质纤维素很难被单一微生物所降解,自然状态下彻底降解木质纤维素要依赖于纤维素分解菌半纤维素分解菌及木质素分解菌等多种微生物的共同作用,与单一微生物相比,混合菌群中微生物间的协同作用关系,使系统产酶具有多样性,而且可较快和较彻底的解除产物的反馈抑制,调节培养液的pH,从而可提高木质纤维素的转化率近藤道雄在微生物生态学的研究也表明,微生物多样性可以保证微生态系统的稳定性[15](Michio K, 2003)纤维素应充分注重多种微生物之间的协同效应 最近,分解木质纤维素混合菌的筛选逐渐成为研究热点Arora等考察了几种真菌单独或混合降解麦秆中木质素的情况黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)单独效果最好在不同种类白腐菌的组合中(白腐菌 白腐菌白腐菌 褐腐菌和白腐菌 软腐菌),木质素的降解得到了一定程度的加强,其中褐腐菌(Deadalea flavida)和黄孢原毛平革菌的组合最佳,可以达到36.27 %的降解效果Stepanova对三株白腐菌[16](Coriolus hirsutusCoriolus zonatusCerrena maxima)和两株丝状真菌(Mycelia sterilia INBI2-26Trichoderma reesei 6/16)在以燕麦秸秆为基础的液态和固态培养基上进行了单独和混合的培养研究所有菌株都可以在添加了粉碎后的燕麦秸秆为碳源的琼脂培养基上良好生长里氏木霉对所研究的其它担子菌的生长起很强的抑制作用从纤维素半纤维素木质素的降解可以看出,混合培养有较优的效果Baldrian等发现混合培养能提高漆酶活性菌与菌之间的相互作用可以提高酶活土壤的浸提液也可以起到相似的作用在添加了土壤真菌细菌和酵母后,变色栓菌(Trametesversicolor)和平菇(Pleurotus ostreatus)的漆酶酶活相比于未添加时有显著提高哈茨木霉(Trichoderma harzianum)[17]的添加使变色栓菌的产漆酶能力提高了40倍使用经过加热或过滤除菌的微生物培养物以及土壤或土壤浸提液不能诱导混合培养产漆酶,添加了哈茨木霉后,所测试的24株白腐菌中有16株产生的漆酶得到了提高,而本身不产漆酶或产漆酶能力很低的白腐菌在添加了哈茨木霉也不能获得漆酶产酶的改善指出漆酶的增加是混合培养中菌株相互作用的一个普遍反映卢月霞等从森林落叶土腐烂的秸秆和农家堆肥中筛选出4株能较好降解纤维素的菌株,初步判断为3株细菌,1株放线菌混合培养表明,在一定程度上提高了纤维素酶活,菌株组合D6/D7的酶活72h67.12U,相当于其单独培养时的2倍宋颖琦等在自然环境和秸秆降解物中筛选出3种分解纤维素能力较强的木霉青霉和曲霉,将3种菌株以不同的组合形式进行产酶特性和对玉米秸秆粉中粗纤维的利用率的研究,试验结果表明,木霉与青霉的混合培养在纤维素筛选培养基上培养24h后即可生长,在发酵培养基中培养72 h后达到产酶高峰,酶活可达3.116 u,对粗纤维的利用率为68,%,远超过青霉和木霉的单独培养上述方法虽然获得较好的木质纤维素降解效果,但群落往往过于简单,难以维持功能的稳定性崔宗均王伟东等创造性的利用了自然条件下微生物之间的协同关系,通过限制性培养和微生物间的优化组合获得了稳定高效分解木质纤维素的复合菌系,表现出了强大的纤维素分解能力(崔宗均,李美丹,朴哲等,2002;王伟东,王小芬,李玉花等,2004;王伟东,崔宗均,牛俊玲等,2007)高效分解木质纤维素复合菌系的成功构建,为加速天然木质纤维素资源的利用研究开辟了新的道路,也引发了国内筛选木质纤维素复合菌系的热潮罗辉等通过自然筛选的方法,获得两组具有高效转化纤维素为甲烷的复合菌系h-11和CBC,在不经过预处理和灭菌的情况下,都能利用富含纤维素的废弃物并且将h-11复合菌系作为沼气发酵的刺激因子,发现在70d(平均气温30 ℃)的发酵周期内体系产气量提高了3.72%;发酵终止前50d(平均气温20℃)产气量提高了111.4 %,在保证农村户用沼气池中一定量原料的情况下,以复合菌系作为菌剂进行了投池试验,结果表明低温(15℃~-3℃~13℃)条件下能明显提高农村户用沼气池的产气量宋亚彬等利用限制性培养技术,从沼液中筛选出1组木质纤维素降解复合菌系采用木质纤维素失重法,对复合菌系的培养条件进行研究单因素试验结果表明,稻秆经碱液浸泡后降解率最高,最佳氮源为蛋白胨 酵母浸粉 硝酸铵的复合氮源采用五因素二次通用旋转组合设计进行培养条件的优化组合试验及分析,建立了碳源添加量氮源添加量pH温度接种量与秸秆降解率间的数学模型,确定在最佳的碳氮源添加量和培养条件下,稻秆的降解率可达到64.98%崔诗法等从腐烂的枯枝落叶中分离到一组分解能力较强的纤维素分解复合菌系St-13,该复合菌系由平板可分离的细菌和难培养细菌组成5d内可使滤纸完全崩溃,液体培养到14d时能够分解玉米秸秆中85.27%的纤维素,总失重率为58.03%通过正交优化试验,确定该复合菌系的产酶最佳条件为:2 %微晶纤维素,1.5 % NaNO3,初始pH为7.0,温度32℃;摇床培养48h时其CMCase为0.455IU/mL参考文献[1]木薯秸秆木质纤维素的预处理研究-化学与生物工程-2011年 第1期 (28)[2]木质纤维素超临界水解糖化产物分析的研究-现代化工-2011年 第7期 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