直接降解木质素的漆酶/木聚糖酶体系的合成

对一株高产漆酶及伴有木聚糖酶和少量纤维素酶的菌株,用不同的碳源和氮源对其调控培养,合成漆酶/木聚糖酶体系。实验结果表明,最佳的碳源是可溶性淀粉,用它作碳源,漆酶活性高达730IU/mL,木聚糖酶活性是4.49IU/mL,纤维素酶活性只有0.23IU/mL;最佳的氮源是蛋白胨,用其作氮源,合成漆酶活性可达812IU/mL,木聚糖酶活性是4.68IU/mL,纤维素酶活只有0.09IU/mL。     

原生质体复合诱变选育刺芹侧耳木质素降解酶高产菌株

通过对刺芹侧耳(Pleurotus eryngiiGIM5.280)原生质体开展复合诱变及传代培养,以期得到遗传稳定的木质素降解酶高产菌株。结果表明,通过25s紫外诱变刺芹侧耳原生质体,正突变率达16%。对紫外诱变正突变株进行60Coγ二次复合诱变再生,获得五株正突变突出菌株。经过摇瓶发酵实验,发现这五株菌株产木质素降解酶能力较出发菌株明显提高。同时开展高产菌株的传代培养,检验其传代稳定性。连续传代四代测试结果表明,007号和167号菌株遗传的稳定性表现突出,发酵液中木质素降解酶产量稳定。尤其是007号菌株产酶可达到110U·mL-1,比出发菌株的酶活表达量提高54.3%。复合诱变能明显提高刺芹侧耳产木质素降解酶能力。     

降解水葫芦中纤维素的优良菌株的筛选

在腐烂的水葫芦中利用刚果红平板染色法分离筛选具有产纤维素酶活性的四株菌株,通过考察其产纤维素酶活力及降解水葫芦的水平,从而筛选出一株产纤维素酶活较高同时能高效降解水葫芦的优良菌株D1。在降解水葫芦的过程中,CMC酶活最高为2.262μmol/min.mL,滤纸酶活最高为1.592μmol/min.mL。D1菌株发酵液中10天左右的还原糖质量浓度达到2.273 g/L,14天降解水葫芦达到39.13%。经初步鉴定该菌株为绿色木霉。     

漆酶/木聚糖酶体系直接降解木质素的研究

采用漆酶/木聚糖酶体系(LXS)直接降解木质素,对LXS体系处理条件进行优选。结果表明:LXS体系处理马尾松浆料的最佳条件为pH值4.2,温度45℃,浆浓3%,时间3 h,酶用量10 IU/g;漆酶有明显的增强作用,LXS处理的浆料与对照浆相比,耐破指数、裂断长和撕裂指数分别提高了30.81%、26.18%和21.34%;并对LXS体系与漆酶/介体体系(LMS)降解木质素能力以及酶处理对浆料物理性能的影响进行比较,证明两种漆酶体系降解木质素能力相当,漆酶/木聚糖酶体系可以代替昂贵的漆酶/介体体系降解木质素。     

高产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件的研究

植物纤维是自然界最丰富的资源,筛选高产纤维素酶菌株,降低纤维素酶的生产成本,让植物纤维变废为宝一直是研究热点。从腐烂植物叶片中分离到一株高产纤维酶菌株CXYJ-1。对CXYJ-1菌株进行发酵培养条件的研究,结果表明,以豆饼粉为碳源,(NH_4)_2SO_4为氮源,培养温度为35～37℃,初始pH=5,培养96 h,产酶活力最高,CMC酶活为4.8 U/mL,FP酶活为4.5 IU/mL。     

白腐菌Coriolus versicolor的培养及产漆酶条件的研究

从液体和固体两种培养体系出发,探索不同培养条件对白腐菌分泌漆酶的影响。液体培养体系中,白腐菌的最佳生长和漆酶分泌条件是缓冲体系起始pH值为5.8、摇瓶转速为180r/min、装液量为100mL/500mL;在所有测试的碳源中,葡萄糖为最佳碳源,在二糖中以蔗糖为碳源,漆酶酶活相对较高,而多糖(如淀粉)不利于漆酶的生成。在所有测试的氮源中,硝酸铵和酒石酸铵组合为最佳氮源,氯化铵和尿素的效果次之,蛋白胨的效果最差。当碳源与氮源质量比(C/N)大于10∶1,即高碳低氮的培养条件有利于漆酶的生成。芳香化合物诱导剂ABTS浓度为0.5～1mmol/L时,对产漆酶的影响最明显,与限氮培养基中产酶相比可提高酶活5倍,约为230IU/mL;0.5mmol/L愈创木酚、1mmol/L阿魏酸和0.05mmol/L二甲基苯胺的添加可提高酶活约2～2.5倍;0.01mmol/L黎芦醇的添加可提高漆酶酶活约1.6倍。由于酪氨酸具有酚类化合物的特点,也可作为一种无毒的天然漆酶诱导剂。菌株漆酶活力在固体培养体系明显低于在液体培养体系。     

木质素高效降解菌的筛选及研究

(目的)筛选出可高效降解棉杆木质素的菌株;(方法)通过平板鉴定法进行初筛及复筛,再由固态发酵培养方式测定菌株对棉杆降解能力,并对棉杆木质纤维素含量的降解率及木质素酶活进行测定;(结果)筛选得到两株可高效降解棉杆木质素的菌株M11,H-1。H-1对棉杆木质素降解率的最大值为47%。而M11对棉杆木质素降解率的最大值为11%;(结论)棉杆木质素降解菌的研究为新疆棉杆的充分利用打下坚实的基础。     

溶氧对几种真菌漆酶发酵的影响

通过振荡和静置培养红灵(G.lucidum Karst)、日本赤芝(G.sp.)、阿魏侧耳(P.ferulae)、平菇苏研7号(P.ostreatusSY7)和平菇2106(P.ostreatus2106)5种真菌,发现发酵过程中溶氧对它们产漆酶能力影响很大。红灵和日本赤芝振荡培养的酶活分别是静置培养的12.86和3.5倍;阿魏侧耳振荡培养的酶活是静置培养的2倍;5种菌株振荡培养时以日本赤芝的酶活为最大(118.01 U/mL);平菇苏研7号静置培养时酶活是振荡培养的4.8倍;平菇2106振荡培养时酶活几乎为0,而静置培养时酶活高达113.5 U/mL。目前所研究和报道的漆酶产生菌多为需氧发酵菌,该实验发现平菇2106菌株能在静置培养(厌氧发酵)条件下高产漆酶(经发酵培养基初步优化漆酶产量可达337.31 U/mL),具有很大的应用前景。     

产纤维素酶细菌的筛选及其产酶优化

利用刚果红染色法筛选产纤维素酶菌株,采用分子生物学技术和形态学观察作为鉴定手段,通过滤纸条崩解实验测定实际降解能力。以葡聚糖内切酶活(CMCase)和滤纸酶活(FPase)为指标,进行单因素和响应面试验优化。结果表明,获得一株产纤维素酶细菌(Xh-12),鉴定为不动杆菌属,发酵培养7d后对滤纸条的减重率可达54.4%。在接种量1.5%、温度39℃、pH=6.7的最优培养条件下,CMCase活力为1.05 U/mL,FPase活力为0.76 U/mL,具有较高酶活力。     

产纤维素酶放线菌的筛选鉴定及其对玉米秸秆的降解

从寒地黑土中筛选得到一株对纤维素具有降解能力的菌株,观察该菌株的形态特征并对其进行分子生物学鉴定。采用响应曲面法对该菌株降解玉米秸秆的条件进行优化,并对玉米秸秆降解前后的结构变化、主要成分变化进行观察和测定。结果表明:该菌编号为GS-4-21,其透明圈与菌落直径的比值(D/d)为5.54±0.20,滤纸酶活、纤维素外切酶活、纤维素内切酶活和β-糖苷酶酶活分别为11.94±0.51、12.07±0.43、32.94±0.83和30.87±1.04 U/mL。经鉴定菌株GS-4-21属于链霉菌属。当以体积分数3%接种至pH为6的发酵培养基中,28℃、160 r/min发酵5 d时,玉米秸秆的降解率可达23.54%。SEM结果表明:菌株GS-4-21具有较好的纤维素降解能力。玉米秸秆中纤维素、半纤维素、木质素的降解率分别为30.33%、31.95%、18.91%。     

白构菌液体发酵合成漆酶的培养条件研究

提高底物碳源的聚合度和采用有机氮源有利于诱导白构菌 (Flammulinavelutipes)合成漆酶 ,实验结果表明选择淀粉和黄豆粉作为白构菌液体发酵制取漆酶的碳源和氮源有良好的效果。采用振荡培养能够强化白构菌液体发酵体系内的传质作用 ,更适于菌体的生长及漆酶的合成。以1 80r/min速率振荡培养白构菌 1 6d ,漆酶活力可达到 3 0 8IU/mL ,比静置培养提高 83 .3 %。经活化后的白构菌接种并在振荡条件下培养可显著提高漆酶活力 ,1 80r/min振荡培养 6d后漆酶活力可达到 1 749IU/mL。     

云芝菌发酵产漆酶及其对靛蓝脱色的研究

采用云芝菌(Coriolus versicolor)摇瓶发酵生产漆酶,对主要的工艺参数进行了优化.研究结果表明:木质纤维废弃物木糖渣可用作云芝菌产酶的有效碳源,其适宜浓度为20.0 g·L-1;在培养基中添加10 0 g·L-1葡萄糖可以促进菌种的前期生长,有利于发酵后期漆酶的分泌合成;产酶培养基的最适C/N为20;适量的Cu2 和维生素C对漆酶的生成有明显促进作用,其适宜浓度分别为0.100 mmol·L-1和1.500 mmol·L-1.3.7 L自控式发酵罐中的产酶试验显示:最适通气量为100 L·h-1.在云芝菌的发酵进程中,前期主要为营养生长,产酶高峰期出现在发酵后期.在优化条件下发酵144 h,漆酶活力可高达2474.2 IU·mL-1.采用上述粗酶液处理靛蓝染料,当靛蓝浓度为50 mg·L-1,粗酶液用量为0.45%(Ⅴ∶Ⅴ)时,反应40 min,脱色率可达到94.8%.试验结果显示,漆酶在牛仔服生物整理及染整废水的脱色净化处理中具有良好的应用前景.     

整体型大孔/介孔PDA/SiO2复合材料固定化漆酶及其在染料降解中的应用

用硬模板法制得具有三维连续贯通孔道结构的整体型大孔/介孔SiO₂，通过多巴胺（DA）在大孔/介孔SiO₂孔道表面的原位氧化聚合，制得聚多巴胺（PDA）功能化修饰的整体型大孔/介孔复合材料（PDA/SiO₂）。应用SEM、BET、FTIR和TG等技术对修饰前后的材料进行表征。以PDA/SiO₂为载体固定诺维信工业级漆酶，系统研究了pH、固定化时间、漆酶初始浓度及温度对漆酶固定化的影响；以偶氮荧光桃红作为模拟污染物，研究了固定化漆酶对染料的催化降解性能。结果显示，在漆酶浓度为80mg/mL、pH为4.0、固定化时间为6h及固定化温度为25℃时，固定化漆酶酶活达到最高（348.9U/g）。在偶氮荧光桃红浓度为10mg/L、pH为7.0、温度为30℃、降解时间为8h时，固定化漆酶对偶氮荧光桃红脱色率 ≥ 99.9%，且固定化漆酶易从反应体系中分离，重复使用性能良好。     

复配表面活性剂体系对漆酶降解菲和吲哚的影响研究

为了研究复配表面活性剂体系对漆酶降解有机污染物的影响机理,选用聚氧乙烯月桂醚(Brij-35)和聚山梨酯(Tween-80)复配体系,将漆酶作用于降解多环芳烃菲和氮杂环化合物吲哚,考察了菲和吲哚在不同pH、温度、表面活性剂浓度、漆酶活力浓度4种条件下的降解率,并进行降解动力学分析。结果表明,降解反应最优为pH 3.5,最佳反应温度为40℃,酶活力浓度最佳选择为4 U/mL。表面活性剂浓度分别为1.2、1.0 mmol/L时,菲和吲哚的降解率最高。表面活性剂的加入促进了漆酶对菲和吲哚的降解,菲和吲哚的降解符合一级动力学方程,且降解速率常数K(吲哚)>K(菲)>K(吲哚,空白)>K(菲,空白)。研究结果为漆酶在废水中去除持久性有机污染物的应用提供了参考。     

Extraction and quantification of phenolic compounds from <Emphasis Type="Italic">Prunus armeniaca</Emphasis> seed and their role in biotransformation of xenobiotic compounds

The current research project has been devoted to isolating new low cost and eco-friendly phenolic compounds from fruit seeds, peels and vegetables to reduce the atmospheric pollution. Natural phenolic compounds were extracted from different fruit seeds and agriculture waste: P. armeniaca, P. persica, P. domestica and Triticum aesativum. The total phenolic content was quantified, and the maximum value (1 mL extract having 1,933 μg) was found in P. armeniaca seed extract. Phytochemical screening showed that P. armeniaca seeds contain higher amount of alkaloid, tannins, saponins and flavonoid. P. armeniaca seeds enhanced the biotransformation of reactive yellow dye up to 69.89% with maximum laccase (322.45 IU/mL) production. Biodegradation of reactive yellow was only 23.34% without natural redox mediator at sixth day of incubation. Use of P. armeniaca seed stimulators resulted in maximum laccase activity (894.4 IU/mL) with 99.5% rate of removal. UV-Vis, HPLC & FTIR analysis confirmed the transformation of parent dye into various new products. Phytotoxicity study indicated 0% germination index of Avena sativa seeds with reactive yellow, whereas 83% germination index having 100% seed germination while 83% root elongation with treated sample. Thus, the study revealed that the natural phenolic compounds could serve as high potential redox mediators for enhanced laccase-mediated decolorization of reactive yellow dye.     

鸡腿菇漆酶同工酶降解马尾松硫酸盐浆中残余木质素的研究

分别利用多组分和单一组分鸡腿菇（Coprinuscomatus）漆酶LHNLc和LLNHc处理马尾松硫酸盐未漂浆,研究二者降解浆中残余木质素的能力。结果表明,上述漆酶降解马尾松硫酸盐浆中残余木质素的优选条件为pH4-2,温度50°C,处理时间5h,酶用量20IU／g（绝干浆）。漆酶LHNLC／紫脲酸体系降解马尾松硫酸盐浆残余木质素能力优于LLNc／紫脲酸体系。经上述两种漆酶／介体体系处理的浆料,其木质素脱出率分别达到35％和31％,比未加漆酶和介体的对照样高64％和62％。比较4种介体对漆酶LHNLc脱木素能力的影响发现,2,2-二氮-双（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）（ABTS）和2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物（TEMPO）与漆酶构成的漆酶／介体体系具有相对较强的降解木素能力。     

磁可分固定化漆酶降解甲基橙反应条件的考察

本文以Fe3O4/SjO2纳米复合粒子固载的漆酶降解甲基橙染料,研究了初始溶液的pH值、反应温度、介体ABTS的投加量、作用时间等因素对甲基橙溶液脱色率的影响,同时还考察了催化剂的重复使用性能.结果表明,该固定化漆酶降解甲基橙溶液时对pH值、反应温度、作用时间和介体ABTS的用量有一定的要求,在理想的反应条件下甲基橙的...