黑曲霉液体深层发酵产纤维二糖酶的研究

纤维二糖酶（cellobiase）是纤维素酶系中的重要组分之一,目前由里氏木霉（Trichoderma reesei）生产的纤维素酶制剂中纤维二糖酶的活力明显偏低,限制了纤维素的糖化效率。本文采用一个黑曲霉菌株（Aspergillus niger ZU-04）,在液态发酵条件下生产纤维二糖酶,对主要的发酵工艺参数进行了研究,结果表明,培养基中添加1.0%的麸皮对纤维二糖酶的形成有明显的促进作用;葡萄糖、玉米浆粉的适宜浓度分别为2.0%、0.3%;变温培养缩短了产酶周期,培养4d,酶活力达到最高,为6.23IU/mL。采用黑曲霉纤维二糖酶与里氏木霉纤维素酶协同水解酸预处理后的玉米芯,当纤维素酶用量为20IU/g底物时,纤维二糖酶活力和滤纸酶活力比例为0.43,2d酶解得率达到91.1%。     

绿色木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶的研究

为提高绿色木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶的能力,进行了黑曲霉接种时间和混合发酵时间的优化。研究了绿色木霉与黑曲霉4株菌单独发酵及混合发酵产纤维素酶酶活的特点,调整黑曲霉NH11-1的接种时间与绿色木霉NM01进行混合发酵来寻找产酶能力最高的时间点。结果表明,黑曲霉NH11-1推迟48 h接种的混合发酵组产酶效果最佳。最佳混合发酵条件为30 ℃、200 r/min恒温振荡培养5 d,滤纸酶活力（FPA）达到242.80 U/mL,是出发菌黑曲霉NH11-1的2.66倍;β-葡萄糖苷酶活力（β-GA）达到297.35 U/mL,是出发菌绿色木霉NM01的1.94倍;β-GA与FPA的比值为1.22,符合纤维素酶水解天然纤维素的最佳比值范围（0.12～1.50）。     

木聚糖酶的定向制备及其在制浆造纸工业中的应用

里氏木霉以7g/L木聚糖为碳源制备低纤维素酶活木聚糖酶,木聚糖酶活、CMC酶活和木聚糖酶与CMC酶的酶活比在培养2天时分别为95.11U/mL、0.258IU/mL和368.6;延长产酶时间到第4天,酶活比提高到1401.1.当木聚糖酶用于漂白预处理,且其用量为5IU/g时,可使漂白纸浆白度由76.5%SBD提高至82.0%SBD,而卡伯值由4.31降至2.13;当木聚糖酶用于废纸脱墨且其用量为3IU/g时,与对照浆相比,脱墨浆白度提高了2.8%SBD、尘埃度下降了71.5%,同时在酶用量为1～9IU/g范围内,脱墨浆的裂断长、耐破指数和撕裂指数均比原浆有所提高.     

木聚糖酶/纤维素酶对速生杨木P-RC APMP浆的修饰研究

本文利用木聚糖酶/纤维素酶对速生杨木P-RC APMP浆进行了修饰处理,比较了木聚糖酶、纤维素酶及复合酶对APMP纸浆的精制效果,优化了纤维素酶/木聚糖酶的精制处理工艺参数并分析了处理前后浆料纤维性质的变化。研究结果表明,纤维素酶/木聚糖酶复合酶较单一木聚糖酶或纤维素酶具有更好的修饰精制效果,纤维素酶/木聚糖酶较优的处理工艺为酶用量40IU/g,温度为50~55℃,pH为7,时间为100min,纤维素酶与木聚糖酶酶活用量比为3︰2。纤维质量分析表明,经精制处理后浆料纤维的长度变短,细小纤维含量下降,纤维卷曲指数上升,纤维柔软度提高。经酶处理后浆料的后续精浆能耗下降可达50%以上,处理过程中生物酶起到了生物帚化的作用。     

水稻秸秆的纤维素酶水解研究

木霉T—LSQ-18和黑曲霉SP-77固体发酵条件的优化,使T-LSQ-18菌株纤维素酶C1酶活达28.5IU／g,黑曲霉CB酶酶活达132IU／g;采用木霉T—LSQ-18：黑曲霉SP-77（6：1）的混合酶液水解预处理后的秸秆,使秸秆净减率达到35．3％。     

利用椰皮瓤固体发酵生产纤维素酶

热带地区资源丰富的椰皮瓤作为一种新的优良基质，利用绿色木霉ＮＣＩＭ１０５１进行固体发醇生产纤维素酶，研究了绿色木霉在椰皮瓤固体基质培养中，基质预处理的形式，营养培养基的类型和水平，按种量，平均基质颗粒大小，和发酵时间对绿色木霉生产纤维素酶的影响。发现用Ｈ＿２Ｏ＿２预处理的椰皮瓤作基质较好，Ｒｅｅｓｅ和Ｍａｎｄｅｌｓ氏无机液与椰皮瓤混合比率为１０：１（ｖ／ｗ，ｍｌｇ￣－１）纤维素酶活力最高。接种量对酶产量的影响很小。基质平均颗粒为３７５μｍ时酶产量较高，发酵７天最大ＦＰＡ和Ｃｍｌａｒｅ活力发别为４．２７和１２．０５Ｉｕ／ｇ。发酵８天后，纤维二糖酶活力最大为１．８Ｉｕ／ｇ。     

利用造纸污泥产纤维素酶及产酶条件的优化

以预处理后的造纸污泥为研究对象,检测污泥的组分,利用预处理后造纸污泥,培养里氏木霉生产纤维素酶。研究了碳源浓度、通气量、pH值、摇床转速、温度对里氏木霉产酶的影响,优化产酶条件。结果表明,里氏木霉在优化后的产酶条件下,即碳源浓度40g/L、通气量120L/天、pH值4~6、摇床转速180 r/min、第一天30℃、第二天开始28℃培养时间7天,发酵培养所得粗酶液中纤维素酶和木聚糖酶酶活较优化前的有明显的提高。优化后的滤纸酶活、羧甲基纤维素酶酶活、木聚糖酶酶活分别为87.53U/m L、121.66U/m L、202.45U/m L。     

里氏木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶的条件优化

为提高纤维素酶酶解秸秆产糖效果,以碱性双氧水处理过的玉米秸秆为发酵基质,进行里氏木霉与黑曲霉混合发酵的研究。通过单因素试验确定黑曲霉延迟接种时间、里氏木霉与黑曲霉接种比例 、发酵时间和固液比4个因素的最优水平。在此基础上,采用Box-Behnken响应面设计对混合发酵产酶条件进行优化,获得最佳产酶条件：黑曲霉延迟接种时间 36h,里氏木霉与黑曲霉接种比例 5:1、发酵时间7d、固液比2:50(m/V)、吐温-80体积分数0.4%、pH 5.0和装液量50mL/250mL。此时,滤纸酶力(FPA)可达1.224 IU/mL,β-葡萄糖苷酶活力(β-GA)可达0.315 IU/mL。采用高效液相色谱法,对最佳条件下的纤维素酶酶解秸秆的水解液进行检测。结果表明,两菌株混合发酵较单菌株发酵的纤维素酶系更加完整,且降解木质纤维素类原料产可发酵性糖的能力增强。     

粗壮脉纹胞菌复合多菌种发酵茶粕产纤维素酶的研究

用粗壮脉纹胞菌分别复合东方伊莎酵母、里氏木霉、绿色木霉、乳酸杆菌固态发酵已去除茶皂素的茶粕,通过测定发酵产物中3种纤维素酶：外切葡聚糖酶（C1）、内切葡聚糖酶（Cx）、β-葡萄糖苷酶（β-G）及总酶滤纸酶（filter paper activity,FPA）的酶活力来探讨其分解粗纤维素的协同作用。粗壮脉纹胞菌和绿色木霉混合发酵产生的C1酶酶活力较粗壮脉纹胞菌单菌发酵提高了51.09%,粗壮脉纹胞菌和绿色木霉复合发酵较单菌发酵延长了其纤维素酶分泌的周期,96 h时FPA酶活力达到2.782 U/g;粗壮脉纹胞菌复合里氏木霉、绿色木霉混合发酵组在发酵10 d后对茶粕粗纤维的最终降解率分别达到了64.19%和61.59%;接种量对单菌和混合菌发酵产纤维素酶影响总体趋势是随着接种量增加酶活力提高,但粗壮脉纹胞菌单菌发酵纤维素酶酶活力在接种量超过9 mL/100 g后开始下降。表明粗壮脉纹胞菌复合里氏木霉、绿色木霉混合发酵降解纤维素具有协同作用。     

发酵秸杆生产耐高温纤维素酶工艺条件的研究

对绿色木霉110发酵秸秆生产纤维素酶上艺条件进行了研究，通过正交试验和扩大试验，确定了绿色木霉固体发酵生产纤维素酶的最佳工艺条件为干料：水=1：1，原料配比（稻草：麸皮）为6：4，容器装料量7％，接种量3％，培养温度38℃，发酵周期72h，试验因素的影响顺序为水分〉原料配比〉装料量〉接种量。在最佳工艺条件下，产酶酶活超过25300U/g。     

绿色木霉JD-1固态发酵玉米芯产纤维素酶条件优化

以玉米芯与麸皮为主要原料,对影响绿色木霉（Trichoderma viride）JD-1固态发酵的因素如玉米芯与麸皮的比例、氮源浓度、发酵温度、时间、料水比等进行研究。在单因素试验的基础上,采取正交试验设计进行优化。结果表明,最佳固体发酵条件为即玉米芯与麸皮质量比为7∶3,培养温度30 ℃,料液比1∶2.0（g∶mL）,培养时间96 h,接种量为10%。在此优化条件下,羧甲基纤维素酶活力达8.95 IU/g,滤纸酶酶活力达2.00 IU/g。     

木聚糖酶中纤维素酶对麦草浆生物漂白的影响

选用产自里氏木霉的含不同纤维素酶量的木聚糖酶进行漂前预处理，研究了具有不同木聚糖酶活与纤维素酶活比值(X／C)和不同纤维素酶系组成(F／C比值不同)的复合酶对浆料性能的影响。结果表明：随着X/C比值的减小，在相同用氯量时漂白浆白度逐渐升高，裂断长和耐破指数逐渐下降；在X／C比值相近条件下，随着F／C比值增加，浆料白度升高，而裂断长和耐破指数则明显下降，木聚糖酶中存在少量纤维素酶有助于纸浆漂白，若外切葡聚糖酶和纤维二糖酶含量过高，则对纸浆强度不利。     

在黑果腺肋花楸中共发酵里氏木霉和绿色木霉生产木聚糖酶

木聚糖酶在造纸、酿酒等方面有广泛的应用。为了获得低成本高活力的木聚糖酶，以黑果腺肋花楸作为主要培养基原料，通过单因素试验和正交试验，探索里氏木霉和绿色木霉共发酵生产木聚糖酶的培养条件。结果表明，木聚糖酶活性最高的培养条件为氮源(NH₄NO₃)质量浓度0.5 g/L,果渣质量分数25%,里氏木霉与绿色木霉的质量比3∶2,接种质量分数14%,pH 5.50,培养到第4天时，其木聚糖酶活性高达121.62 U/mL。同时还探究了无机离子添加量对木聚糖酶活性的影响，无机离子的最佳添加量是MgSO₄ 12 mg/L和MnSO₄ 1.4 mg/L。结合正交试验的最佳培养条件以及最佳无机离子添加量进行发酵后，木聚糖酶的活性高达(127.25±0.09) U/mL,与基础培养基相比，木聚糖酶产量增加了69.46%。使用里氏木霉和绿色木霉共发酵黑果腺肋花楸生产木聚糖酶在获得了高活性木聚糖酶的同时降低了成本，对木聚糖酶工业化生产有重要参考价值。     

响应面法优化油茶粕培养里氏木霉酶系活力条件及发酵工艺研究

以油茶粕为底物,对里氏木霉发酵进行培养,研究了油茶粕比例、微晶纤维素添加量、接种量和pH对里氏木霉纤维素酶活力的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面分析,优化发酵条件为:油茶粕比例为8. 6%,微晶纤维素添加量为0. 93%,接种量为12. 48%,pH值为4. 9。在该条件下,羧甲基纤维素酶活力为8. 47 U/mL,微晶纤维素酶活力为9. 28 U/mL,纤维二糖酶活力为5. 05 U/mL,滤纸酶活力为5. 44 U/mL。     

里氏木霉与黑曲霉共同培养固态发酵生产饲用酶的研究

介绍了里氏木霉与黑曲霉共生用固态发酵工艺生产饲料用酶的方法。借助同时糖化与发酵的概念，在里氏木霉生长繁殖进入旺盛时期适时接入黑曲霉。而黑曲霉与里氏木霉共生，不仅有益于酶系的改善，而且黑曲霉的生长繁殖消耗了纤维素酶促水解所生成的葡萄糖等，有益于纤维素酶的合成。与此同时生成适量的酸性蛋白酶、果胶酶及糖化酶，提出了原料的利用价值。研究结果表明，影响酶活力的关键因素是培养基的水分及接种的时间，纤维素的量与结构亦是一个重要的因素。     

黑曲霉在不同机械浆循环白水处理中的比较

在三种机械浆（APMP、BCTMP和CTMP）三次循环白水中培养黑曲霉产果胶酶、木聚糖酶和纤维素酶,测定白水中果胶酶、木聚糖酶和纤维素酶的酶活力,分析白水的pH、电导率、阳离子需求量和化学耗氧量的变化,讨论黑曲霉在白水中培养对白水性质的影响。结果表明：黑曲霉能够借助机械浆循环白水中的营养物生长。在APMP白水中,黑曲霉培养;56h产果胶酶、木聚糖酶和纤维素酶活力最高,最大酶活分别为：1219．3IU／ml、1218．4IU／ml和253．2IU／ml。经过黑曲霉处理后,三种机械浆循环白水的COD和CD均有所下降。黑曲霉处理后BCTMP白水的COD和CD分别降低了41.7％和58.3％     

营养和非营养复合型酶制剂菌株的选育及在酱油和食醋酿造中的应用

黑曲霉（Aspergillus niger van tieghem），是黑曲霉群中具有重要应用前景的菌株。而黑曲霉1号是本实验室工作人员诱变黑曲霉6号得到的一株产纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶等酶活较高的菌株。本实验对黑曲霉1号的一般生物学特性及培养特征进行了研究，并对其主要酶系——蛋白酶、糖化酶、纤维素酶、木浆糖酶、β-葡浆糖酶和果胶酶进行了酶系分析、活性测定和最佳产酶条件的分析，为在酱油和食醋酿造应用试验打下基础。     

多菌混合发酵产纤维素酶及生物法预处理秸秆的研究

对实验室分离筛选的3株绿色木霉和6株枯草芽孢杆菌的生长及产酶情况进行了研究,综合确定绿色木霉绿2与芽孢杆菌S3为混合菌中产纤维素酶酶活最高的组合。在此基础上,采用解脂假丝酵母处理高粱秸秆。先将解脂假丝酵母的种子培养液按照3%的接种量接种到发酵产酶培养基中,隔24 h将绿色木霉绿2的孢子悬浮液按照2.67%的接种量接种到发酵产酶培养基中,再隔12 h将芽孢杆菌S3的种子培养液按照5.33%的接种量接种到发酵产酶培养基中,测定出的滤纸酶活（FPA）最高,为389.89 U/mL,比优化前提高了14.30%。     

产纤维素酶菌株产酶条件的研究

主要研究了绿色木霉固态发酵培养基的酯比、接种量、氮源、培养时间和培养温度等条件，通过测定其所产纤维素本科的CMC和FPA酶活，找出该菌株最佳的产酶条件，即：秸秆粉：麸皮为2：1，固液比为1：3，添加（NH4）2SO4为氮源，添加量为2%，接种量5%，30℃培养84h左右为宜。CMC、FPA酶活分别达到372IU/g和69IU/g。     

复合酶法制取笋头水溶性膳食纤维的研究

采用纤维素酶、半纤维素酶和木聚糖酶对粉碎后的笋头进行处理,以得到水溶性膳食纤维.通过实验选择最佳的复合酶配比,探究了酶解过程的最佳工艺条件,从而提高水溶性膳食纤维的溶出量.实验结果表明,纤维素酶、半纤维素酶和木聚糖酶的最适用量比例为3:2:1,在温度为60℃,复合酶用量为0.7%,pH为6.0,酶解时间4h的条件下,可溶性膳食纤维溶出量达最高,为4.35g/100g.