白腐菌木质素过氧化物酶及其酶液降解稻草的发酵条件研究

白腐菌木质素过氧化物酶及其酶液降解稻草的发酵条件研究

一、白腐菌木素过氧化物酶发酵条件及其酶液对稻草降解的研究(论文文献综述)

邹荣松[1](2019)在《园林绿化废弃物腐熟中木质素和纤维素降解菌的筛选诱变及扩繁》文中研究说明随着我国城市园林绿化事业的大力发展,每年产生了大量的园林绿化废弃物,如何将城市园林绿化废弃物变废为宝成为亟待解决的问题。以堆肥技术为代表的生物处理方法,可以实现园林绿化废弃物资源化利用,但园林绿化废弃物中木质素和纤维素含量高,导致堆肥效率低。为了加快园林绿化废弃物堆肥效率,拟从堆肥中筛选出高效的木质素和纤维素降解菌,并通过诱变技术提高它们对木质素和纤维素降解能力,并探讨其基因功能、扩繁工艺以及酶学特性。利用苯胺蓝和羧甲基纤维素(CMC)-刚果红培养基褪色圈法、实验室固态发酵试验、酶活力定量检测,共筛选到了3株相对优势的木质素和纤维素降解菌:枯草芽孢杆菌(B.subtilis)BL03、曲霉菌属(Aspergillus sp.)BL06、土芽孢杆菌属(Geobacillus sp.)BL15,其中 B.subtilis BL03 产 CMC 纤维素酶和漆酶,Aspergillus sp.BL06 产木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶,Geobacillus sp.BL15产CMC纤维素酶。利用常压室温等离子(ARTP)对分离出的菌诱变并定向筛选,发现Aspergillus sp.BL06对ARTP诱变不敏感、致死率不明显,而Geobacillus sp.BL15诱变后未筛选到有明显突变的菌株,故暂停该两株菌的诱变和筛选工作。控制B.subtilis BL03诱变条件,使其在致死率约95%进行诱变。基于酶标仪,以对苯胺蓝脱色率为指标,结合在CMC-刚果红培养基褪色圈直径,对B.subtilis BL03诱变后突变株进行了初筛;再通过滤纸法观察透明圈、测定酶活力等方法复筛,确定了 2株正向突变株,并观察其基因稳定性。最终确定1株突变株B.subtilis BLAR1,20代传代培养后,CMC纤维素酶和漆酶活力分别为(U/mL):162.67、21.30,较B.subtilis BL03 分别提高 49.69%和 35.18%。将B.subtilis BLARl和BL03应用到园林绿化废弃物堆肥试验,并以黄孢原毛平革菌(P.chrysosporium)和未接菌剂的空白处理作为对照,在堆肥开始(0d)和堆肥30 d两次添加了堆肥菌剂。通过堆肥试验发现:①以CMC和苯胺蓝为底物筛选得到B.subtilis BL03在园林绿化废弃物堆肥中具有较好的木质素和纤维素降解能力,60 d堆肥较不加菌剂的空白对照,显着提高木质素降解率6.25%、纤维素降解率46.92%;②经ARTP诱变,获得的突变株B.subtilis BLAR1较B.subtilis BL03显着提高了纤维素降解能力10.5%,但木质素降解能力没有提高,与在实验室培养状态下酶活力提高的幅度有较大差距。利用Illumina Hiseq Xten,对B.subtilis BL03和BLAR1进行了全基因组分析,观察到该两菌在GO功能基因库方面的基因没有明显的区别。分析碳水化合物代谢相关的基因,发现B.subtilis BLAR1较BL03在碳水化合物酯酶基因方面增加了 1条CAZy基因数据库中EC10家族基因,该基因与乙酰木聚糖酯酶、肉桂酰酯酶、阿魏酸酯酶、羧酸酯酶、S-甲酰谷胱甘肽水解酶等酶相关,可能突变株酶活力增强与此有关,有待进—步验证和研究。为了便于菌剂产业化扩繁,研究获得了B.subtilis BLAR1工业级培养基配方(g/L):葡萄糖9.0、甜菜糖蜜15.0、玉米浆干粉20.0、黄豆饼粉20.0;最适培养温度为37℃、在恒温振荡器的培养最经济转速是200 rpm、最适初始生长pH范围是5.5-6.5,培养周期24h。将上述实验室扩繁参数与菌剂工厂的实践经验相结合,提出了菌剂生产工艺手册——《堆肥菌剂B.subtilis BLAR1扩繁工艺手册》,详见附录A。B.subtilis BLAR1所产CMC纤维素酶和漆酶最大积累时间度分别为48 h和60 h;酶活力最适pH都是6.0-9.0;最适温度是30-50℃,这些特性有利于该菌酶系在园林绿化废弃物堆肥中发挥作用。在酶诱导剂试验中,发现微晶纤维素和玉米芯对B.subtilis BLAR1产CMC纤维素酶有显着的诱导作用,而玉米秸秆和麦麸没有诱导作用;愈创木酚、香兰素、DL-苯丙氨酸对B.subtilis BLAR1产漆酶没有诱导效果。鉴于B.subtilis BLAR1最适生长温度在37℃,而所产CMC纤维素酶和漆酶活力最适温度都是30-50℃,为了提高该菌在园林绿化废弃物堆肥中使用效果,建议在环境达到30℃堆肥时使用,加入堆肥后菌剂中微生物会快速繁殖,高温期结束后,温度降到40℃附近再次添加菌剂,促进堆体腐熟。

丁蕾[2](2018)在《平菇固态发酵产漆酶条件优化及酶学性质研究》文中认为漆酶的表达调控受多种条件的影响,包括碳源、氮源、金属离子、芳香族化合物、木质素碎片化合物等均可影响漆酶的产生,但各种条件对不同种属的菌株影响差异较大。不同的培养方式(固态、液态)和培养条件也会对漆酶的合成产生影响。本论文研究了平菇菌株P7在不同生长阶段,不同时期下基质中的漆酶活性;尝试以几种农业废弃物为基本培养基质进行固态发酵产漆酶,探讨固态发酵产漆酶的培养基组成和发酵条件优化;并分析了平菇菌株P7固态发酵产漆酶的酶学特性;得到如下主要结论:(1)在平菇不同生长阶段,测其基质中的漆酶活性,研究发现子实体长出时漆酶酶活到达高峰,为8.98(±0.59)U/g;平菇出菇过程中漆酶的同工酶谱与液体培养菌丝生长类似,可以检测到两条同工酶。(2)分别以稻草粉、玉米秸秆粉、木屑粉为基本培养基质,测定P7菌株的生长及产漆酶情况,结果发现P7可以较好的利用玉米秸秆粉进行生长并合成漆酶。以玉米秸秆粉为基本基质,对适固态培养基组成进行优化,得到较佳的产酶条件:玉米秸杆粉20%、介质初试含水量为80%,葡萄糖浓度为2%,酵母粉浓度为0.03%;Cu2+浓度为0.1%;丁香酸浓度为0.1%;28℃培养32天,在最优培养基和培养条件下,漆酶活性最高达83.39(±8.05)U/g,比培养基优化前增加44%。(3)对平菇菌株P7固态发酵产漆酶的酶学性质进行了研究,该酶的最适反应温度为50℃,最适pH5.0,在50℃~60℃和pH4.0~5.0范围内较为稳定,DTT、β-疏基乙醇、L-半胱氨酸对平菇P7酶活有抑制作用。

张利萍[3](2017)在《杨木和马尾松诱导云芝菌基因差异表达及降解能力的研究》文中研究表明云芝菌(Trametesversicolor)已被证实是一种集药用和生物降解为一体的重要真菌。木质素作为生物质材料的主要化学成分之一,是目前公认的最难降解的大分子之一。云芝菌作为白腐菌的一个重要种,却能够实现对木质素的有效降解,这种功能性引起了越来越多研究者的重视。但是,对云芝菌降解木质素相关问题的研究尚存在不足,因此,有必要进一步探究云芝菌降解木质素的分子机制,酶系分布,基因差异表达等,从而为云芝菌的利用提供可行性的方案或理论依据。以云芝菌为供试菌株,以杨木和马尾松为处理对象,利用RNA-seq高通量测序方法,分析在杨木和马尾松诱导条件下(葡萄糖为对照)云芝菌降解酶系及功能性基因在转录组水平上的差异表达,探明云芝菌的降解差异。RNA-seq测序表明以葡萄糖、杨木、马尾松为碳源,云芝菌三个样本的clean reads与参考基因序列完全匹配率分别为47.96%,50.10%和48.28%;与参考基因组序列完全匹配率分别为65.84%,66.63%和66.16%。杨木/马尾松(杨木为处理,马尾松为对照)诱导的云芝菌测序比对后共有852个差异表达基因,其中上调基因568个,下调基因284个;杨木/葡萄糖(杨木为处理,葡萄糖为对照)的云芝菌测序比对后共有853个差异表达基因,其中上调基因360个,下调基因493个;马尾松/葡萄糖(马尾松为处理,葡萄糖为对照)的云芝菌测序比对后共有1182个差异表达基因,其中上调基因374个,下调基因808个。以杨木作为诱导性碳源,以马尾松为对照,涉及云芝菌木质素降解的相关酶系共有39个基因,其中30个上调,这包括10个调控木质素过氧化物酶的基因,2个调控锰过氧化物酶的基因;9下调基因,包括分别调控过氧化物酶HP和DyP的2个基因,各有一个调控漆酶和锰过氧化物酶的基因。另外,有33个调节细胞色素酶的基因,其中24个下调,9个上调。调控纤维素酶和半纤维素酶的所有基因都出现了上调,包括5个调控内切酶基因,5个调控外切酶基因,1个β-葡萄糖苷基因;11个调控半纤维酶的基因,其中包括2个调控木聚糖酶的基因,1个调控甘露糖酶的基因。与马尾松相比,云芝菌对杨木木质素、纤维素和半纤维的降解具有明显的偏好性。以葡萄糖为对照,杨木诱导云芝菌木质素降解的相关酶系大部分被上调,这包括8个调控木质素过氧化物酶的基因,上调基因EIW53446的最大倍数达到了4.72倍(FDR<0.001,fold=2);19个细胞色素酶P450的基因,其中上调基因(EIW61050)的最大倍数是4.35。部分基因下调中,有3个调控MnP基因,各有一个调控漆酶和Versatile peroxidase基因,12个基因调控细胞色素酶P450。另外,调控纤维素酶和半纤维素酶的基因大部分下调,包括6个纤维素内切酶的基团,4个纤维素外切酶的基因,2个纤维素β-葡萄糖苷的基因;10个半纤维素酶的基因,其中有3个木聚糖酶的基因,1个甘露糖酶的基因。在少数上调的基因中,包含1个纤维素外切酶基因,1个纤维素内切酶基因和4个半纤维素酶基因。云芝菌能够更有效降解木质素,只能少量降解纤维素和半纤维素。以葡萄糖为对照,马尾松为处理,与杨木-葡萄糖最大区别是涉及到木质素降解的基因仅有小部分上调,这包括2个分别调控过氧化物酶HP和DyP的基因。另外,还有32个细胞色素酶基因上调。调控纤维素酶的基因全部下调,包括3个纤维素内切酶基因,5个纤维素外切酶基因,2个β-葡萄糖苷的基因。另外,调控半纤维素酶的11个基因中,10个基因下调,仅1个基因上调。杨木作为处理,马尾松为对照,KEGG Pathway多个涉及带苯环芳香族化学物的降解路径中的一些苯环降解酶(氨基苯甲酸酶)基因的上调。对云芝菌进行半固态发酵后,杨木、葡萄糖、马尾松、玉米杆分泌出的漆酶、木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶活性较高,棉杆和稻草杆较低。对云芝菌进行固态发酵,预处理后杨木和马尾松木质素的含量降低;杨木预处理50天后,木质素下降了 4.57%;马尾松预处理75天后,木质素下降了 4.77%。两者综纤维素的含量也出现了降解,杨木预处理50天后,综纤维素下降了 6.20%,马尾松预处理75 d后,综纤维素下降了 3.44%。杨木和马尾松的纤维的长宽比略微增加,杨木壁腔比的降低值较马尾松大。随时间增加,仰慕和马尾松的相对结晶度下降,且马尾松结晶度的下降幅度小于杨木。杨木和马尾松木质素的红外光谱吸收峰出现了明显的降低或消失。在100-700℃之间,杨木热解经历3个阶段,马尾松经历四个阶段,而且马尾松热解的失重率高于杨木,两者热解时间提前。SEM表明云芝的菌丝已经渗入细胞腔内,在细胞腔内形成了密集的网络结构。云芝菌预处理后的杨木和马尾松可以溶解离子再生新材料,与未处理样相比,该材料具有一定的力学强度。本文从转录组水平上,探明在马尾松和杨木诱导下,云芝菌的木质素降解的相关酶系差异表达,从分子角度揭示了云芝菌杨木的分解利用效率更高的机制。并在此基础上,系统性研究了云芝菌对杨木和马尾松降解能力的差异,进而,以云芝菌预处理后的杨木和马尾松为原料,探索了其在离子液体中溶解再生为新材料的能力,为云芝菌的利用开辟了一个全新的、可以深入研究的领域。

张利鸣[4](2017)在《杨木主要组分全质转化乙醇、乳酸及碳电极材料的研究》文中认为随着人们对环境污染问题的关注,尤其是温室气体的排放导致的全球气候改变,研究者致力于寻找可替代化石燃料的可再生产品。本论文的主要目的是采用绿色环保的处理方法,提高杨木的葡萄糖转化效率和乙醇得率,并针对不同处理阶段的副产物进行综合利用探讨,促进杨木主要组分的全质转化。对杨木进行白腐菌处理,并结合化学预处理方法,提高酶水解效率。研究发现,T.versicolor C6915处理8周结合碱性过氧化氢120℃条件下预处理90分钟,可以有效提高杨木葡萄糖的酶解效率至89.3%。相比而言,原料的水解效率为10.6%,一步白腐菌处理的样品(W4)的最高酶水解效率只有12.9%。对菌处理后的木质素进行分析发现,木质素发生了氧化断裂,β-O-4键降解的最多,从76.4/100Ar降低到31.5/100Ar,其次是β-β和β-5,降解产物中检测到醛类物质、苯类物质及烷类物质,尤其是香草醛在GC-MS和2DNMR中均检测到。采用一步碱性过氧化氢方法处理杨木,处理后样品的酶解效率达到88.2%。采用新型的半同步糖化发酵方法(SSSF)发酵预处理后的原料,可以显着将乙醇得率从12.8%提高到63.1%,是采用同步糖化发酵方法(SSF)的未处理样品乙醇得率的五倍。这主要是由于碱性过氧化氢预处理良好的脱木质素作用以及半同步糖化发酵方法产生的抑制物较少。以乙醇发酵的剩余物半纤维素为原料进行乳酸发酵,从1g杨木原材料中可以同时获得361mg的乳酸和132mg乙醇,这有利于降低乙醇生产的成本。对另一种剩余物木质素进行资源化利用,巧妙地利用木质素中残留的蛋白质,首次合成了一种氮掺杂的多孔纳米片碳材料。这种碳材料呈现出碗状纳米孔结构,并且呈现多级孔分布,比表面积高达2218m2/g,氮掺杂浓度为3.4%。高的氮掺杂浓度产生了高的电子导电性4.8S/cm和优良的表面浸润性。在KOH电解液中,碳基超级电容器(HPNC-SC)表现出高的比电容312F/g,倍率性能在80A/g达到81%。在10A/g条件下20000次后,仍然有98%的电容保持率。在离子液体EMIBF4电解液中,HPNC-SC呈现出高的能量密度59.8Wh/kg,且在超高功率密度为73.1kW/kg时,能量密度仍能保持到最大值的74%。通过以上的方法,获得了单糖、乙醇、乳酸、碳材料等多样的产品,实现了杨木主要组分纤维素、半纤维素和木质素的全质转化。杨木的各组分不用分离即可实现主要组分全质化利用,为林木木质纤维原料的综合利用提供了一种新的思路。

赵美花[5](2013)在《农业废物中木质素酶解影响因素及其机理研究》文中进行了进一步梳理近几年随着农业废物数量日益增长,堆肥技术作为一项经济有效的农业废物处理与资源化利用技术备受关注。而难降解的木质素是农业废物堆肥化过程中的主要限速有机物,其降解被认为是快速堆肥的关键。黄孢原毛平革菌由于其具有对木质素独特出色的分解转化能力而成为研究木质素降解的模式生物,而其对木质素的降解主要依赖于它代谢过程中分泌的相关胞外酶的作用。木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)是黄孢原毛平革菌次级代谢过程中产生的,是被国内外学者重点关注的两种木质素降解功能酶,它们可催化木质素及其他芳香族化合物等限速有机物的降解,是关系着堆肥进程的关键功能酶。由于木质素降解功能酶作用底物所处环境的复杂性,木质素的酶解过程会受到各种外在因素的影响。因此,深入探究农业废物中木质素酶解影响因素及其机理对于促进木质素高效降解和推动堆肥技术的快速发展具有重要的理论价值与现实意义。目前主要是利用非纯化且酶活较低的粗酶来降解木质素以及进行木质素酶解作用机理的研究,导致木质素的降解效率较低且难以明确木质素酶解作用机理。为获得高效木质素酶解效果以及完善木质素降解功能酶的作用机理,开发新的分离纯化技术获得纯木质素降解功能酶及完善功能酶的酶学性质研究颇有意义。本文模拟了木质素降解功能酶在不同堆肥基质(土壤、菜叶、稻草和麸皮)中的吸附传输行为,考察了活性介体物质对木质素酶解过程的影响,探究了重金属对黄孢原毛平革菌的毒害作用以及黄孢原毛平革菌的生长代谢、木质素酶解途径对重金属污染胁迫的响应机制,并开发新纯化技术从黄孢原毛平革菌的发酵液中同时分离纯化出LiP和MnP以及对纯化的木质素降解功能酶的酶学特性进行初探。本文的具体研究工作和成果包括以下4个部分内容:第1部分为木质素降解功能酶在堆肥基质中吸附传输性能的研究。(1)ESEM分析可知,4种堆肥基质(土壤、菜叶、稻草和麸皮)在与酶液接触的过程中对木质素降解功能酶发生了吸附行为,LiP和MnP通过某种吸附方式附着在基质表面或者渗透至其内部。红外光谱进一步证实了基质在对酶的吸附行为中包含各种各样的化学吸附方式,包括疏水基团之间的有效结合,羰基、羧基等有机基团之间的键合,以及羰基与金属键之间的单齿螯合等等。(2)堆肥基质对LiP吸附能力的排列顺序是:菜叶>土壤>稻草>麸皮,对MnP吸附能力的排列顺序是:土壤>菜叶>稻草>麸皮。当MnP/LiP酶活比变化时,各基质对两种酶的吸附量都有所改变,但变化幅度均较小。MnP和LiP之间存在竞争吸附。(3)MnP和LiP在稻草和麸皮基质柱中的传输性能要优于它们在土壤和菜叶基质柱中的传输性能,这与基质的物化性质和组成有关,其中基质的真密度和有机质含量对传输的影响占主导地位。真密度大小在一定程度上决定了比表面积的大小,从而控制了有效吸附位点的数目。有机质中含有大量的吸附活性官能团,如亚甲基、烷烃、羰基和氨基等可增加基质与酶相应基团之间的键合作用,基质表面的憎水性基团与酶分子表面的憎水部位接触形成稳定配合物,均对吸附产生正效应,限制酶向基质更深层传输。MnP/LiP酶活比变化对木质素降解功能酶在堆肥基质中的传输也有一定的影响,且对LiP和MnP传输的影响效果有所差别。第2部分为活性介体物质对木质素酶解的影响研究。在木质素降解功能酶-介体物质-稻草固态发酵体系中,各实验组中样品总干重、有机质含量以及木质素降解率的变化情况均表明介体物质(草酸、藜芦醇和Mn2+)对木质素的酶解作用有一定的促进作用。其中藜芦醇主要是参与LiP对木质素的催化降解,作用机制可能是其作为氧化还原介体参与木质素降解,或保护LiP,或抑制还原复合物Ⅱ生成原酶。草酸和Mn2+参与MnP对木质素的催化降解,草酸可作为螯合剂形成稳定的Mn3+复合物,而Mn2+可提高MnP合成和活性。介体物质的种类和浓度会对木质素降解产生不同的影响,优化的介体物质的种类和浓度配比为:藜芦醇0.12mMg-1(稻草干重),草酸0.06mMg-1(稻草干重),Mn2+0.012mMg-1(稻草干重)。第3部分为重金属对黄孢原毛平革菌生长代谢的毒害作用以及黄孢原毛平革菌产木质素降解功能酶、木质素酶解途径对重金属污染胁迫的应答行为研究。(1)研究了镉(Cd)、铅(Pb)单一污染及其复合污染对黄孢原毛平革菌在平板中的生长影响。Cd单一污染胁迫下,低浓度Cd污染胁迫对菌落直径、菌丝体干重以及气生菌丝的生长势具有刺激作用。Pb单一污染胁迫下,当Pb浓度在25100mgL-1范围内时,菌落直径、菌丝体干重以及气生菌丝的生长势均随着Pb浓度的增大而增强或增大。Cd和Pb复合污染胁迫下,低浓度会增强气生菌丝生长势和增大菌落直径,但实验设定的任一浓度下都会降低菌丝体干重。黄孢原毛平革菌对Cd和Pb均具有生物富集作用,这种富集作用同时受基底重金属浓度和真菌生长量的影响。Cd和Pb复合污染胁迫会增加黄孢原毛平革菌对Pb的吸收,抑制其对Cd的吸收。(2)研究了Cd、Pb单一污染及其复合污染对黄孢原毛平革菌在液态培养中的生长影响。Cd、Pb单一污染及其复合污染胁迫下黄孢原毛平革菌的生长均受到了抑制,且随着Cd或Pb浓度的增加这种抑制作用增强。Cd比Pb对黄孢原毛平革菌的毒性作用更大,极低浓度的Cd就会很大程度的减少黄孢原毛平革菌的生物量。Cd和Pb复合污染由于它们的协同作用会加剧对黄孢原毛平革菌的毒性,微生物量急剧减少。Cd、Pb及其复合污染还可能通过改变黄孢原毛平革菌的代谢环境而影响其产木质素降解功能酶的能力。黄孢原毛平革菌对Cd和Pb均具有吸附去除作用。(3)研究了白腐菌应用于稻草固态发酵中,Cd或Pb对白腐菌生长代谢活动的影响、白腐菌降解木质纤维素能力和木质素酶解途径对Cd或Pb污染胁迫的应答行为以及白腐菌对Cd或Pb清除能力和机理:Cd会抑制白腐菌的生长繁殖,并随着Cd浓度的增加其毒害作用增强。低浓度Pb(25mgL-1)对白腐菌的生长的影响呈现出低浓度刺激生长现象。Cd污染胁迫对白腐菌产LiP和MnP的能力有很大的限制作用。白腐菌对Pb具有一定的耐受性,低浓度的Pb对白腐菌产木质素降解功能酶有一定的促进作用,只有当Pb浓度较高时才转变为抑制作用。重金属具有很强的氧化性能,是氧供体的一种强竞争离子,在白腐菌体内能诱发产生羟基自由基(HO·)、超氧阴离子自由基(O2?-)和过氧化氢(H2O2)等活性自由基(ROS)。低浓度的Cd对白腐菌产草酸的影响很小,而高浓度的Cd会促进白腐菌产草酸。实验设定的所有初始浓度Pb对白腐菌产草酸都表现为促进作用;Cd降低黄孢原毛平革菌产LiP和MnP能力的同时会抑制木质素降解功能酶对S、G型木质素或纤维素结构的断裂,从而限制木质素有效降解。2mgL-1的Cd污染会促进纤维素和半纤维的降解,而高浓度Cd会抑制了纤维素C-H键的断裂。白腐菌对Pb具有一定耐受性,适宜浓度的Pb由于增加了MnP的酶活性,可促进黄孢原毛平革菌降解难降解的木质素产生简单的芳香族醚和脂肪族化合物等,但Pb的存在会抑制纤维素的降解;黄孢原毛平革菌在降解木质纤维素的同时,通过菌体表面物理化学吸附重金属、菌代谢物的络合作用和胞内积累重金属以及腐殖质对重金属的强络合作用清除了大量的水溶-可交换态Cd或Pb,重金属与微生物之间存在着双向影响作用。第4部分为从黄孢原毛平革菌发酵液中分离纯化LiP和MnP及其酶学特性的研究。(1)超滤、阴离子交换层析和凝胶层析组合而成的纯化技术可从黄孢原毛平革菌发酵液中分别提纯MnP和LiP,此方法能获得较高纯度的MnP和LiP,且快速、简单、重现性好。(2)纯化的MnP和LiP的相对分子量分别为45和36kDa。LiP的N端氨基酸序列是VACPDGVHVPTNACC,MnP的N端氨基酸序列是AVCPDGTRVTNAACC。(3)纯化的LiP和MnP的最适宜pH值分别是3.0和4.5,MnP在pH3.54.5范围内,其剩余酶活仍保持在95%98%,比LiP的适宜pH范围略广。纯化的MnP和LiP的最适宜温度都是30°C,属于较温和热稳定性的酶种。Mn2+、Ca2+、Cu2+、低浓度的Co2+和高浓度的K+对MnP酶活性有促进作用,Ca2+、Na+、Co2+、和低浓度的Cu2+、Zn2+对LiP酶活性表现为促进作用。(4)纯化的MnP和LiP对基质没有特异性,但对不同基质催化效力存在差别。Mn2+是MnP的最适底物,MnP对其的催化速率最高,而LiP对藜芦醇的亲和力最强。提高纯度的LiP和MnP可促进其对基质的酶促反应,可促进其对天然木质素的酶解效率。本论文研究揭示了农业废物稻草中木质素的酶解影响因素及其机理,并分离纯化了木质素降解功能酶及探究了这两功能酶的生物化学特性,可为进一步完善木质素酶解机理的研究奠定基础,并为促进木质素高效降解和推动堆肥技术快速发展提供理论依据和技术支持。

王义刚[6](2013)在《白腐菌预处理促进稻草纤维素酶水解的研究》文中提出当前,利用资源丰富的木质纤维素转化可发酵单糖已成为世界各国的研究热点,但由于木质纤维素原料的生物构造和化学组成等方面的原因,直接酶水解糖化效果很差,必须经过适当的预处理以提高酶水解糖化效率。本研究利用云芝、平菇和凤尾菇等5株适应性广、降解木质纤维素能力强的白腐菌预处理稻草,研究白腐菌预处理对稻草纤维素酶水解性能的影响;分析了预处理过程中木质纤维素降解酶系分泌规律、稻草秸秆原料的主要化学组分变化以及预处理过程中木质素降解的选择性。5株白腐菌在预处理期间(0-50天)均能检测到漆酶(Lac)、锰过氧化物酶(MnP)和纤维素酶(Cel)活性,但未检测到木质素过氧化物酶(LiP)活性。其中凤尾菇培养第20天Lac活性达到最高,为2244U/L,平菇培养40天MnP活性最高,达771U/L。凤尾菇和平菇木质素选择性降解指数(SI)随着预处理时间延长呈上升趋势,培养至50天时平菇SI达到1.87,比其它4株白腐菌表现出更好的选择性降解木质素能力;不同碳源对平菇预处理稻草木质纤维素降解率和SI影响不同,麸皮在提高SI方面有较好的效果,凤尾菇预处理时添加麸皮可使SI从1.86升至2.64。云芝4号、平菇和凤尾菇表现出良好预处理效果,经此3菌株预处理50天的稻草粉,在每克底物20FPU酶用量条件下用纤维素酶水解48h,总糖转化率分别达到59.6%、56.3%和54.4%。添加15%的麸皮使其总糖转化率从52.0%提高到64.0%。结合XRD、SEM和硝基苯氧化与木质素降解规律分析认为,凤尾菇对木质纤维素的降解是氧化裂解过程,菌株首先降解稻草粉样品中的可溶性碳水化合物及部分半纤维素,以提供菌丝生长及降解木质素的碳源和能源,以利于白腐菌继续降解木质素。稻草粉木质素硝基苯氧化产物得率逐渐降低,50天时得率从29.4%降至13.5%。G型和H型木质素单元优先被白腐菌降解,降低S/G值能促进酶解转化率的提高。预处理30天,云芝4号预处理使稻草粉结晶度上升,云芝9号与平菇使稻草粉结晶度下降;稻草结晶度的变化对酶水解转化率提高无明显影响。SEM结果显示云芝4号、凤尾菇、平菇预处理30天后,表面出现各种裂缝、孔洞等降解区域,增加了比表面积,促进酶解总糖转化率的提高。

傅恺[7](2013)在《真菌漆酶高产菌株的发酵产酶及酶促降解有机染料的动力学研究》文中研究说明白腐菌是对木质素降解能力最强的木腐真菌,是目前已知的能在一定条件下将木质素彻底降解为CO2和H2O的唯一一类微生物。白腐菌分泌的木素降解酶主要包括木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶。其中漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,具有非常广泛的底物范围,可以催化氧化酚类和芳胺类化合物脱去羟基上的电子或质子,形成自由基,导致酚类及木素类化合物降解,同时分子氧被还原为水。在某些小分子化合物作为介体存在的条件下,漆酶还能够氧化非酚型木质素结构。近几年,随着研究的不断深入,白腐菌漆酶对木质素和与木质素结构相似的许多环境污染物的降解作用越来越受到科研工作者的关注,特别是在纸浆生物漂白、工业废水处理、有机染料脱色和高分子催化合成等方面,表现出了很大的研究价值和应用潜力。但是国内外至今还尚未有漆酶规模化生产的研究报道,漆酶的产量还远远不能满足上述工业应用的需要,并且价格比较昂贵。因此,目前需要解决的一个关键性问题是如何在控制成本的前提下提高漆酶的产量。白腐菌Panus conchatus(贝壳状革耳菌)是一种常见的可食用和药用的野生真菌,对木质素的降解具有较强的选择性。本研究将白腐菌P. conchatus漆酶的生产由实验室摇瓶培养扩大到7.5L机械搅拌式发酵罐中,并对搅拌转速、通气量、温度等影响液体深层发酵的关键因素进行了考察和优化。结果表明,麦麸和硫酸铜能够显着提高摇瓶发酵中白腐菌P. conchatus漆酶的产量,缩短发酵周期,发酵液中漆酶活力最高可达196.1U/mL。通气量、培养温度和搅拌转速对白腐菌P. conchatus在机械搅拌式发酵罐中的产酶效率影响较大,最佳发酵条件为通气量1.0vvm,温度30°C,转速300rpm,漆酶活力在发酵22d时达到最大值约200U/mL,保持了和摇瓶发酵相同的产酶水平。Logistic模型能够较为准确的描述和预测白腐菌P. conchatus产漆酶的动力学过程,酶活测定值与方程计算值的线性相关系数R2达到了0.95以上。将该漆酶用于芦苇浆的生物漂白,纸浆经漆酶/介体系统处理后,卡伯值降低,可漂性有所提高,有利于后续漂白工段对纸浆中残余木素的脱除,提高漂白浆的白度。以农业加工副产物和蔗渣酸法蒸煮废液为基础,研究用于白腐菌培养和漆酶生产的廉价原材料。结果表明,豆粕最适宜作为发酵底物进行漆酶的生产,液体培养基中漆酶最高活力达到476.7U/mL。木糖是蔗渣酸法蒸煮废水中最主要的单糖类物质,白腐菌Panus conchatus,Flammulina velutipes和Psathyrella candolleana都可在未经脱毒处理的废水制备的产酶培养基中生长,其中F. velutipes对废水毒性的抵抗力较强,其生物量和最高漆酶活力分别达到26.3g/L和200U/L。通过盐析、超滤、离子交换色谱和凝胶过滤色谱等方法,将白腐菌P. conchatus漆酶纯化至电泳纯级别,其比活力达到912.3U/mg,比原始粗酶液中漆酶比活力提高了6.77倍,总酶活得率为74.1%。该漆酶的分子量约为65kDa,纯化后漆酶显蓝色,其紫外可见光谱学特征表明该漆酶为典型的真菌漆酶。漆酶对底物ABTS的米氏常数Km为5.7μ2,最大反应速度Vmax为31.06mM/(QMR),最适反应温度和pH值分别为60oC和2.5,漆酶活性在4oC,pH8.0的环境中具有较好的稳定性,保存26d后,漆酶活力还能够保持为初始酶活的约97.9%。白腐菌P. conchatus漆酶可直接对蒽醌染料活性亮蓝RBBR和偶氮染料甲基橙进行脱色,粗酶液处理RBBR0.5h后,染料脱色率达到95.2%;处理甲基橙2h后,脱色率为84.1%。在介体HOBT存在的条件下,三苯甲烷类染料酸性品红可被粗酶液在1h内完全脱色。白腐菌P. conchatus漆酶可有效降解蒽醌染料RBBR,反应条件为温度30°C,pH值4.0,RBBR初始浓度100mg/L,漆酶用量1U/mL时,反应15min后RBBR降解率即达到90%以上。根据降解过程中RBBR降解率与时间、温度、染料浓度以及漆酶用量等的关系,建立了白腐菌P. conchatus漆酶降解RBBR的酶促反应经验模型,该模型对RBBR降解率的预测值与实验实测值具有较好的线性关系,相关系数R2为0.97,能够较为准确的描述和预测漆酶降解RBBR的动力学过程。漆酶/介体系统可有效降解三苯甲烷类染料酸性品红,反应条件为温度30°C,pH值4.0,酸性品红初始浓度100mg/L,漆酶用量2U/mL,介体HOBT浓度0.05%(w/v)时,反应40min后酸性品红降解率即达到90%以上。根据降解过程中酶促反应速率与时间、温度、染料浓度以及漆酶和介体用量等的关系,建立了白腐菌P. conchatus漆酶降解染料的动力学数学模型,并利用该模型详细研究和考察了漆酶降解染料过程中各反应条件对酶促反应速率的影响。自制了一种新型气升式生物反应器,该系统可有效进行白腐菌P. conchatus漆酶对多批次染料的连续降解,并通过流动管路利用连续光谱法建立了在线实时监测反应器中染料降解过程的方法。根据多批次RBBR和酸性品红降解过程中染料降解率与时间、反应批次数等的关系,建立了白腐菌P. conchatus漆酶连续降解多批次染料的动力学数学模型,该模型对RBBR和酸性品红降解率的预测值与实验实测值具有较好的线性关系,相关系数R2都能达到0.999以上,能够较为准确的描述和预测漆酶连续降解多批次染料的动力学过程。利用该模型研究和考察了多批次染料连续降解过程中漆酶的重复利用对酶促反应速率的影响,结果表明,漆酶连续降解多批次染料的反应初速度与反应批次数呈线性关系,反应初速度随反应批次的增加有所降低,但是反应初速度下降较慢,表明处理过程中白腐菌P. conchatus漆酶具有较好的稳定性。

吴青[8](2012)在《平菇液态发酵稻草木质素酶系活性及对直接湖蓝5B脱色的研究》文中研究表明本文研究了平菇(Pleurotus ostreatus)液态发酵稻草秸秆木质素酶系活性和对直接湖蓝5B染料的脱色。通过在发酵体系中添加外源物质,探索提高木质素酶系活性和直接湖蓝5B的脱色率的手段,以及木质素酶系活性和直接湖蓝5B脱色率间的关系;为直接湖蓝5B染料的脱色提供新的方法,也为稻草秸秆的生物利用提供新的途径。主要研究结果如下:1.首先研究了不同浓度(100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L)直接湖蓝5B对平菇、香菇(Lentinus edodes)单菌及平菇和香菇混菌三种液态发酵体系下菌丝体产量的影响以及这三种发酵体系下对不同浓度(100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、400mg/L)直接湖蓝5B的脱色率。结果表明:平菇和香菇单菌及混菌发酵体系中,100mg/L-400mg/L的直接湖蓝5B均可显着提高菌丝体产量,而600mg/L和800mg/L对菌丝体生长有抑制作用;其中直接湖蓝5B浓度为200mg/L时,平菇和香菇单菌发酵菌丝体产量最高,而染料浓度为400mg/L时,混菌发酵菌丝体产量最高。在三种发酵体系中,染料浓度越高,脱色率越低,发酵时间越长,脱色效果越好,直接湖蓝5B的浓度为100mg/L时,脱色效果最好;而在平菇发酵体系中100mg/L直接湖蓝5B脱色效果优于香菇单菌及两菌混菌发酵体系,其脱色率为85.9%,故以下研究以平菇为发酵菌种。2.研究了不同金属离子(Cu2+、Mn2+、Al3+、Zn2+和Fe3+,浓度均为5mM)、有机酸根及不同浓度吐温80对平菇液态发酵稻草秸秆产生木质素降解酶系和对直接湖蓝5B(100mg/L)脱色率的影响。结果表明:与对照相比,Cu2+、Mn2+、Al3+都可显着提高平菇单菌发酵产生的锰过氧化物酶和漆酶的活性,添加Mn2+时,锰过氧化物酶活性是对照组的2.49倍;Zn2+对漆酶活性则有显着抑制作用。与对照相比,1mM、3mM、5mM甘醇酸根和1mM草酸根对漆酶的活性有显着的促进作用,其中1mM醇酸根效果最好,最高酶活达到745U/L,高出对照组382U/L;1mM、3mM甘醇酸根和1mM草酸根可显着提高锰过氧化物酶活性,3mM甘醇酸对锰过氧化物酶活性的促进最大。0.05%、0.1%和0.15%的吐温80对漆酶的活性有显着的促进作用,0.1%的吐温80漆酶酶活达到705U/L,是对照组1.96倍;0.1%、0.15%和0.20%的吐温80对锰过氧化物酶的活性均有显着的促进作用,其活性均在培养第8天时达到峰值,其中0.15%的效果最佳。Cu2+、Mn2+、Al3+对直接湖蓝5B的脱色率也有显着提高,Cu2+对直接湖蓝5B脱色率促进效果最好,最高脱色率达到91.5%,高出对照13.9%,而Fe3+对直接湖蓝5B脱色效果的影响不显着,Zn2+对平菇的脱色能力则有显着的抑制作用。与对照相比,3mM甘醇酸根对直接湖蓝5B染料的脱色效果有非常显着的促进作用,其最高脱色率为94.6%,较对照提高了13.1%,添加1mM和5mM甘醇酸根对提高脱色率也有明显的作用;添加1mM草酸根后,在第10天最高脱色率可以达到87.6%,高出对照6.1%。与对照相比,添加0.05%、0.1%和0.15%的吐温80对直接湖蓝5B染料脱色有显着的促进作用,0.1%的效果最好,其最高脱色率达到97.0%,较对照高出14.4%。3.研究了酵母菌(产朊假丝酵母(Candida utilis)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisia)和热带假丝酵母(C. tropicalis))及用不同浓度(50mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L)直接湖蓝5B预培养的菌种接种对平菇发酵稻草木质素酶系活性和脱色率的影响。结果表明:产朊假丝酵母和酿酒酵母可显着提高漆酶的活性,且产朊假丝酵母对漆酶活性的促进作用最大,其活性达到630U/L,是不加酵母的1.56倍;3种酵母对锰过氧化物酶活性均有明显的促进作用,其效果最好是产朊假丝酵母,活性最高达到380U/L,较对照提高了177U/L。与对照相比,用50mg/L-200mg L直接湖蓝5B预培养的菌种可显着提高漆酶活性,其中50mg/L染料预培养的菌种接种后,第八天漆酶的活性最高,达到616U/L,比对照高出165U/L;100mg L预培养的菌种可显着提高锰过氧化物酶的活性,其最高活性为330U/L,较对照提高了77U/L。与不加酵母菌相比,产朊假丝酵母、酿酒酵母和热带假丝酵母分别对直接湖蓝5B染料的脱色效果有显着促进作用,其最高脱色率均分别超过90%。接入产朊假丝酵母时,脱色效果最好,其最高脱色率高达96.3%,比对照高出14.2%。与对照相比,50mg/L-100mg L直接湖蓝5B预培养的菌种对其脱色率有明显的提高,其中50mg/L预培养后的菌种效果最佳,其最高脱色率达到了90%,较对照提高了9.5%;300mg L和400mg L预培养的菌种对直接湖蓝5B染料脱色效果有显着的抑制作用。通过比较直接湖蓝5B脱色率与漆酶、锰过氧化物酶活性之间的关系,可以看出漆酶、锰过氧化物酶活性与脱色率间有一定的关系。4.根据以上实验结果,以金属离子、有机酸根、吐温80、酵母菌种类为实验因素进行正交实验。正交实验结果表明:平菇液态发酵稻草秸秆对直接湖蓝5B的脱色效果最佳的培养条件为:平菇与产朊假丝酵母混菌发酵体系中,加入0.5mM Cu2+、1mM甘醇酸钠及0.05%吐温80。各影响因子的主次顺序是:吐温80>酵母菌种类>金属离子种类>有机酸根。而最优培养条件下,对直接湖蓝5B脱色率达到98.2%。

孟延[9](2012)在《黄孢原毛平革菌诱变菌株产酶特性与木质素降解研究》文中提出白腐真菌对木质素以及各种异生物质的降解主要依靠其分泌的三种胞外酶:木质素过氧化物酶,锰过氧化物酶和漆酶。但这三种酶是在营养限制的条件下产生的,属于典型的次生代谢产物,这就使得酶产量不高,加之污染环境多属于富营养环境,致使其实际应用受到限制。为解决此问题,前人进行了诱变育种,以期得到能在富营养条件下产酶的诱变菌株并得到了预计的效果。但诱变菌株的生理代谢特点,产酶特性以及其对木质素的降解是否与出发菌株相同还有待研究,比如出发菌株降解木质素时需要一种共底物而不能以木质素作为惟一的碳源,而且它降解木质素具有底物的不可诱导性等。本论文就是对白腐真菌模式菌种黄孢原毛平革菌pc530及其诱变菌株pcR5324和pcR5326进行了相关研究,以期了解诱变菌株与出发菌株的差异之处,为诱变菌株的工业化应用提供理论基础。本研究得到如下结论:(1)经扫描电镜观察可知,pc530菌丝长度较短,菌丝之间空隙较大,呈稀疏分布,在菌丝末端长有孢子。pcR5324菌丝生长旺盛,菌丝体横截面较大且菌丝稍扁,菌丝与菌丝之间缠绕成团,不能辨认单个菌丝体,而且菌丝体表面很少有孢子分布。pcR5326孢子分布较多,很难看到菌丝,孢子较为密集,孢子与孢子之间少有空隙。经产酶平皿验证可知,pc530基本上检测不到漆酶活性,pcR5324和pcR5326都能检测得到漆酶酶活,但是前者活性远高于后者;三株菌均产木质素过氧化物酶。(2)通过各菌株菌体生长与产酶之间的相关性研究发现,pc530所产木质素过氧化物酶属于典型的次生代谢产物,富氮条件下酶活明显低于限氮条件,而其基本上不产漆酶,在富氮条件下和限氮条件下酶活都很低,而且漆酶是作为次生代谢产物被分泌的;pcR5324能进行抗营养阻遏产木质素过氧化物酶,且其酶活性远高于pc530,富氮条件下产LiP远大于限氮条件,pcR5324能进行抗营养阻遏产漆酶,但其在次生代谢阶段产酶要明显高于初生代谢阶段;pcR5326产木质素过氧化物酶和漆酶均表现出抗营养阻遏的特性,但是两种酶活无论在限氮条件下还是在富氮条件下都远低于pcR5324。培养过程中,碳消耗速率大于氮消耗速率,两者消耗趋势一样,都在培养前期有极速消耗,而在后期消耗速率趋于缓慢。对于pcR5324来说,在葡萄糖快速消耗期和缓慢消耗期临界点处,菌体产LiP达到最大酶活,此点也对应着菌体氨氮快速消耗期和缓慢消耗期的临界点。不同的金属离子及其不同的浓度以及苯丙氨酸对pcR5324产酶影响不同,在富氮条件下,当锌离子,铜离子,锰离子,和苯丙氨酸单独添加到培养基中时,菌株获得最高漆酶酶活时各因子浓度分别为0.2g/L,0.1g/L,0.2g/L和0.05g/L,菌株获得最高木质素过氧化物酶酶活时各因子浓度分别为0.6g/L,0.4g/L,0.2g/L和0.05g/L,说明不同因子及其浓度对不同种酶的酶活有不同的影响,(3)通过研究出发菌株pc530和诱变菌株pcR5324的木质素降解特性发现,出发菌株必须以木质素以外的其他碳源作为共底物降解木质素,而pcR5324则可以木质素为唯一碳源,但是其对木质素的降解率低于其他营养成分存在时对木质素的降解率。研究还发现诱变菌株降解木质素具有底物诱导性,而出发菌株没有此特性,甚至在特定底物存在时其对底物的降解能力有所下降。诱变菌株在富氮条件下,受底物诱导作用的影响大,而限氮条件下其受底物的影响较小。

冯冲凌[10](2011)在《黄孢原毛平革菌及其关键功能酶对木质纤维素降解转化特性的研究》文中研究说明木质纤维素是自然界中最丰富的可再生有机资源。天然的木质纤维素是由木质素、纤维素、半纤维素构成;其中木质素是高度不规则且不可溶的聚合物,它通过共价键与半纤维素相连接形成木质素-碳水化合物复合物,此后又与纤维素相包裹形成结构更为复杂的植物细胞壁,即天然的木质纤维素。如此复杂的化学结构既妨碍了木质纤维素的转化,同时也导致自然界中木质纤维素的降解过程非常缓慢。由于木质素对木质纤维素的保护作用及其自身的难降解特性使得木质素降解成为木质纤维素降解的关键因素和限速步骤。堆肥化处理技术是实现有机固体废物无害化、减量化、资源化的重要手段。但是传统的堆肥方法存在历时长,肥效低,有机质传化不完全等问题。特别是富含木质纤维素废物的堆肥基质,其影响更加明显。白腐菌是目前所发现的一类唯一能彻底降解木质素的微生物,它可以分泌木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶等胞外酶降解木质素。黄孢原毛平革菌是白腐菌的典型代表,因此,本研究选择了黄孢原毛平革菌作为研究对象,系统地考察了该菌体及其关键功能酶在简单固态条件下(固态和复杂固态条件下(堆肥体系)中对天然木质素降解能力及降解机理。在固态发酵条件下,黄孢原毛平革菌接种浓度过高而会影响木质纤维素的降解效率,过低则会导致其降解效果较差。在本实验范围内,最佳的接种浓度为4m L/35g干样。在此接种浓度下,木质素的降解率可以达到39.1%。此外由于木质素的屏障作用被打破,黄孢原毛平革菌对半纤维的降解能力也有了显着的提高。电镜扫描结果与紫外光谱分析结果也表明,在此接种浓度下黄孢原毛平革菌对木质纤维素结构破坏的程度最为严重。将黄孢原毛平革菌接种于堆肥体系,结果表明它可以显着提高木质素和半纤维素的降解率,但对纤维素的降解影响不是很明显。此外本实验还考察了该菌对堆肥过程中物质转化的影响。因此,在堆肥过程中监测了腐殖质、胡敏酸、富里酸以及腐殖化指标的动态变化。结果表明,接种黄孢原毛平革菌对富里酸形成的影响不明显,但它可以显着增加胡敏酸的含量。腐殖化指标结果表明黄孢原毛平革菌可以有效地促进堆肥腐熟速度,缩短堆肥周期,提高堆肥腐殖质的稳定性以及腐殖化度。腐殖质的光学特性以及其分级分析结果表明接种黄孢原毛平革菌可以促进堆料中脂肪类、多糖类等物质的降解,同时还可以有效提高芳环族类化合物的含量。实验结果还表明,随着堆肥时间的推进,处理样中胡敏酸芳构化的进程被加速;最后,聚类结果表明,接种黄孢原毛平革菌可以有效缩短堆肥周期,促进堆体提前腐熟和稳定。黄孢原毛平革菌主要依靠其所分泌的胞外酶降解木质素。本实验通过正交实验法考察了愈创木酚与复合碳源共降解对黄孢原毛平革菌产酶的影响;同时探讨不同分子结构对酶催化机制的影响。实验结果表明:同时添加愈创木酚及不同结构的碳源对该菌产酶有显着影响,高浓度的愈创木酚对产酶有明显的促进作用;在培养基中添加愈创木酚2mmol/L、葡萄糖2.5g/L和糊精5g/L,可以显着提高黄孢原毛平革菌的综合产酶能力;黄孢原毛平革菌可以分泌纤维素酶和木聚糖酶,而且二者之间有较好的线性正相关关系。将以上优化条件得到的高活性粗酶液添加至富含木质纤维素的堆肥体系中,考察其对堆肥基质降解和转化的影响。结果表明:添加酶液主要是有利于打破术质素所形成的屏障作用,同时使半纤维素得以暴露,因此半纤维素的降解率也可以被有效提高,此结果与直接接种黄孢原毛平革菌菌体的效果相类似。腐殖质变化结果表明,酶液对胡敏酸形成的影响主要作用于堆肥后期(30d以后),但此阶段以促进微生物对腐殖质分子结构的转换为主,而对于有机物降解能力的影响不明显。堆肥过程的酶活性变化表明,堆肥过程中LiP和MnP的活性高峰是交替出现,且添加酶液对LiP的影响主要体现在堆肥后期。FTIR光谱分析结果表明,添加酶液有利于木质素结构中甲基、亚甲基以及羟基基团的降解,同时GC/MS结果分析表明,添加酶液可以促进木质素结构中苯环氧化开环,C-C键的断裂以及双键氧化等。这些作用均有利于堆肥过程中其它微生物群落的营养供给以及物质进一步的降解与转化。为了进一步从机理上了解添加关键功能酶对堆肥过程的影响,本章节以Biolog方法为主要监测手段,结合聚类分析以及PCA分析方法,考察添加酶液对富含木质纤维素堆体中微生物群落代谢能力的影响。结果表明,添加酶液可以显着提高微生物对有机碳的降解能力;AWCD的变化表明,当堆肥进入第6d后,添加酶液后,微生物对胺类碳源的代谢能力显着增强,同时在堆肥进入第15d后,微生物对羧酸类碳源和聚合物类碳源的能力也有较为明显的提高。微生物群落代谢聚类分析结果表明,添加酶液可以改善堆肥微生物对中间代谢产物类碳源的代谢能力。通过主成分分析(PCA)发现,添加酶液提高了堆体中微生物对双亲化合物、聚合物、氨基酸和氨基化合物等碳源的代谢能力,由此可导致堆肥基质被更高效降解。此外,堆肥各时期群落代谢聚类结果表明,酶液对堆肥进程的影响主要表现在一次发酵的第6d和二次发酵的第30d,从而有效地加速了堆肥进程。

二、白腐菌木素过氧化物酶发酵条件及其酶液对稻草降解的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、白腐菌木素过氧化物酶发酵条件及其酶液对稻草降解的研究(论文提纲范文)

(1)园林绿化废弃物腐熟中木质素和纤维素降解菌的筛选诱变及扩繁(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1 园林绿化废弃物处理和利用综述
        1.1.1 园林绿化废弃物的特点
        1.1.2 部分国家对园林绿化废弃物处理的指导政策简述
        1.1.3 园林绿化废弃物处理办法及资源化利用的途径
        1.1.4 堆肥化处理园林绿化废弃物主要研究方向
    1.2 微生物在园林绿化废弃物堆肥中的应用
        1.2.1 降解木质素和纤维素所需的酶系
        1.2.2 应用于园林绿化废弃物堆肥的菌剂
        1.2.3 降解木质素和纤维素菌种筛选及降解效率提高的方法
    1.3 研究目的和技术路线
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究主要内容
        1.3.3 技术路线
2. 从堆肥中分离纤维素和木质素降解菌
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 菌种分离试验方法
        2.1.3 菌种鉴定方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 菌种分离结果
        2.2.2 实验室固态发酵结果
        2.2.3 菌种鉴定结果
        2.2.4 酶活力定量检测
    2.3 本章小结
3. 菌种的诱变和定向筛选
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验原料和仪器
        3.1.2 ARTP诱变方法
        3.1.3 酶活力正向突变的定向筛选方法
        3.1.4 遗传稳定性试验方法
        3.1.5 菌种产表面活性剂能力定性鉴定
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 ARTP诱变的致死率
        3.2.2 筛选结果
        3.2.3 突变株基因稳定性测试结果
        3.2.4 菌种生产表面活性剂验证结果
    3.3 本章小结
4. 突变株在园林绿化废弃物池式堆肥中的验证
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试剂和仪器设备
        4.1.3 菌种及菌剂制备方法
        4.1.4 堆肥试验方法
        4.1.5 堆肥过程样品采集
        4.1.6 样品理化分析
        4.1.7 发芽率和发芽指数检测方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 堆肥原料理化分析
        4.2.2 堆肥感官观察变化
        4.2.3 堆肥过程理化性质分析
    4.3 本章小结
5. B.subtilis BL03与BLAR1基因功能初步分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试剂及培养基配方
        5.1.2 仪器
        5.1.3 DNA提取及功能注释试验方法
    5.2 结果与分析
        5.2.1 DNA样品纯度
        5.2.2 基因组测序及组装结果
        5.2.3 基因功能注释与比较
    5.3 本章小结
6. 菌种生物学特性及扩繁工艺初探
    6.1 材料与方法
        6.1.1 试剂和仪器
        6.1.2 菌种生长特性研究
        6.1.3 B.subtilis BLAR1产酶最适酶活力条件试验方法
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 菌种扩繁生物量生长特性
        6.2.2 酶活力影响的主要因素
    6.3 本章小结
7. 结论与展望
    7.1 结果与讨论
    7.2 结论
    7.3 创新点
    7.4 展望
参考文献
附录A 堆肥菌剂B.subtilis BLAR1扩繁工艺手册
个人简介
第一导师简介
第二导师简介
致谢

(2)平菇固态发酵产漆酶条件优化及酶学性质研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 白腐真菌
        1.1.1 白腐真菌简介
        1.1.2 木质纤维素降解酶系
        1.1.3 漆酶的结构及特征
        1.1.4 漆酶的应用
    1.2 影响漆酶合成的因素
        1.2.1 不同营养条件对漆酶合成的影响
        1.2.2 不同培养方式及条件对漆酶合成的影响
    1.3 研究目的和意义
    1.4 研究内容
第二章 平菇不同生长阶段漆酶活性变化
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试供菌株
        2.1.2 培养基
        2.1.3 主要试剂
        2.1.4 试验试剂配置
        2.1.5 主要仪器
        2.1.6 菌种活化
        2.1.7 平菇栽培过程
        2.1.8 测定方法
        2.1.9 数据统计分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 出菇情况
        2.2.2 不同生长阶段基质中漆酶活性
        2.2.3 漆酶同工酶谱
    2.3 本章结论
第三章 固体发酵产漆酶条件优化
    3.1 材料与方法
        3.1.1 供试菌株
        3.1.2 培养基
        3.1.3 主要试剂
        3.1.4 主要仪器
        3.1.5 菌种活化
        3.1.6 测定方法
        3.1.7 试验方法
        3.1.8 数据统计分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 不同基质对平菇固态发酵生长状态及产漆酶活性的影响
        3.2.2 不同碳源对P7产漆酶活性的影响
        3.2.3 不同氮源对P7产漆酶活性的影响
        3.2.4 不同碳氮比对P7产漆酶活性的影响
        3.2.5 不同金属离子对P7产漆酶活性的影响
        3.2.6 不同芳香族化合物对P7产漆酶活性的影响
    3.3 本章结论
        3.3.1 不同基质对漆酶合成的影响
        3.3.2 碳源、氮源对漆酶合成的影响
        3.3.3 金属离子对漆酶合成的影响
        3.3.4 芳香族化合物对对漆酶合成的影响
第四章 白腐真菌P7酶学性质分析
    4.1 材料与试方法
        4.1.1 供试菌株
        4.1.2 培养基
        4.1.3 主要试剂
        4.1.4 主要仪器
        4.1.5 试验方法
        4.1.6 数据统计分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 温度对平菇P7酶活力的影响
        4.2.2 不同pH对平菇P7酶活力的影响
        4.2.3 不同抑制剂对平菇P7漆酶活性的影响
    4.3 本章结论
第五章 结论
    5.1 主要结论
    5.2 应用价值与前景分析
    5.3 进一步研究建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的试验研究成果

(3)杨木和马尾松诱导云芝菌基因差异表达及降解能力的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstracts
第一章 文献综述
    1.1 白腐菌基本概况
        1.1.1 白腐菌研究进展
        1.1.2 白腐菌降解酶系
    1.2 转录组学基本概况
        1.2.1 转录组学在白腐菌方面研究进展
    1.3 白腐菌预处理在木材溶解再生方面的应用
第二章 研究的主要内容、目的和意义
    2.1 研究的目的和意义
    2.2 研究的主要内容
    2.3 研究的主要技术路线
第三章 云芝菌分子生物学鉴
    3.1 材料与方法
        3.1.1 菌株培养
        3.1.2 ITS分子生物学鉴定方法
        3.1.3 DNA的提取
        3.1.4 rDNA的PCR扩增
        3.1.5 DNA测序比对
        3.1.6 ITS系统发育分析
    3.2 结果分析
        3.2.1 测序结果
        3.2.2 测序比对
        3.2.3 系统发育树构建
    3.3 本章小结
第四章 基于RNA-seq技术的云芝菌转录组基因差异分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 云芝菌诱导培养方法
        4.1.2 RNA提取与检测
        4.1.2.1 总RNA提取
        4.1.2.2 RNA检测方法
        4.1.3 RNA测序建库
        4.1.4 测序流程
        4.1.5 数据比对分析
        4.1.5.1 与参考序列进行比对
        4.1.5.2 测序质量的评估
        4.1.6 基因表达量的统计分析
        4.1.7 云芝菌降解功能性基因差异分析
        4.1.7.1 差异基因的筛选
        4.1.7.2 云芝菌诱导后木质素降解酶的基因差异筛选
        4.1.7.3 云芝菌诱导后纤维素、半纤维素及相关酶的的基因筛选
        4.1.7.4 Gene Ontology (GO)功能显着性富集分析
        4.1.7.5 KEGG Pathway显着性富集分析
        4.1.8 PCR实时定量
        4.1.8.1 实验方法及数据处理
        4.1.8.2 Realtime-RCR法检测差异基因的表达情况
        4.1.8.3 转录结果数据处理及分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 RNA提取质量分析
        4.2.2 Reads质量评估
        4.2.3 数据对比分析
        4.2.3.1 基本比对信息
        4.2.3.2 测序饱和度分析
        4.2.3.3 测序随机性分析
        4.2.3.4 基因的覆盖度分析
        4.2.4 差异表达基因分析
        4.2.4.1 云芝菌诱导后木质素降解酶的基因差异表达
        4.2.4.1.1 杨木/马尾松云芝菌木质素降解酶系差异表达
        4.2.4.1.2 杨木/葡萄糖云芝菌木质素降解酶系差异表达
        4.2.4.1.3 马尾松/葡萄糖云芝菌木质素降解酶系差异表达
        4.2.4.2 云芝菌诱导后纤维素、半纤维素及相关酶的的基因差异表达
        4.2.4.2.1 杨木/马尾松云芝菌降解纤维素和半纤维素酶的基因差异表达
        4.2.4.2.2 杨木/葡萄糖云芝菌降解纤维素和半纤维素酶的基因差异表达
        4.2.4.2.3 马尾松/葡萄糖云芝菌降解纤维素和半纤维素酶的基因差异表达
        4.2.5 Gene Ontolgy (GO)功能显着性富集分析
        4.2.6 KEGG Pathway显着性富集分析
        4.2.6.1 杨木/马尾松KEGG Pathway显着性富集分析
        4.2.6.2 杨木/葡萄糖KEGG Pathway显着性富集分析
        4.2.6.3 马尾松/葡萄糖KEGG Pathway显着性富集分析
        4.2.7 实时定量分析
    4.3 结论与讨论
第五章 云芝菌半固态发酵诱导产酶分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 菌株培养方法
        5.1.2 粗酶液制备
        5.1.3 酶活测定
        5.1.3.1 漆酶(Laccase)活力测定
        5.1.3.2 木素过氧化物酶(LiP)活力测定
        5.1.3.3 锰过氧化物酶(MnP)活力测定
    5.2 结果分析
        5.2.1 不同碳源条件下漆酶活性
        5.2.2 不同碳源条件下木质素过氧化物酶活性
        5.2.3 不同碳源条件下锰过氧化物酶活性
    5.3 本章小结
第六章 云芝菌预处理对杨木和马尾松化学组成、结构及纤维形态和微观形态的影响
    6.1 材料方法
        6.1.1 材料制备
        6.1.2 云芝菌培养
        6.1.3 杨木和马尾松预处理方法
        6.1.4 云芝菌预处理后杨木和马尾松化学组分测定
        6.1.4.1 水分含量的测定方法(参照GB2677.2-1993)
        6.1.4.2 灰分含量的测定方法(参照GB2677.3-1993)
        6.1.4.3 苯醇抽提物的测定方法 (GB2677.7-1994)
        6.1.4.4 热水抽出物含量的测定方(GB2677.4-1993)
        6.1.4.5 1%NaOH抽出物的测定方法(GB2677.5-1993)
        6.1.4.6 Klason木素的测定方法(GB/T 2677.8-1994)
        6.1.4.7 综纤维素的测定方法(GB/T 2677.10-1995)
        6.1.4.8 α-纤维素含量的测定方法
        6.1.4.9 戊聚糖含量的测定-二溴化法(GB2677.9-1994)
        6.1.5 云芝菌预处理后杨木和马尾松纤维形态测定
        6.1.6 云芝菌预处理后杨木和马尾松结构测定方法
        6.1.6.1 结晶度测定方法
        6.1.6.2 红外光谱分析方法
        6.1.6.3 TG测定方法
        6.1.6.4 扫描电镜(SEM)测试方法
    6.2 结果与分析
        6.2.1 云芝预处理后杨木和马尾松化学组分变化
        6.2.2 云芝菌预处理后杨木和马尾松纤维形态变化
        6.2.3 云芝菌预处理后杨木和马尾松结晶度变化
        6.2.4 云芝菌预处理后杨木和马尾松TG变化
        6.2.5 云芝菌预处理后杨木和马尾松红外光谱变化
        6.2.6 云芝菌预处理后杨木和马尾松SEM图
    6.3 结论与讨论
第七章 云芝菌预处理对杨木和马尾松在离子液体溶解再生性能的影响
    7.1 材料与方法
        7.1.1 云芝菌预处理方法
        7.1.2 离子液体溶解成膜方法
        7.1.3 膜的表征
        7.1.3.1 XRD测定方法
        7.1.3.2 红外光谱测定方法
        7.1.3.3 扫描电镜
        7.1.3.4 TG
        7.1.3.5 力学拉伸试验
    7.2 结果与分析
        7.2.1 云芝菌预处理前后杨木和马尾松溶解性能
        7.2.2 云芝菌预处理前后杨木和马尾松成膜形态
        7.2.3 云芝菌预处理前后杨木和马尾松溶解成膜的XRD图
        7.2.4 云芝菌预处理前后杨木和马尾松溶解成膜的红外光谱
        7.2.5 云芝菌预处理前后杨木和马尾松溶解成膜的热重
        7.2.6 云芝菌预处理前后杨木和马尾松溶解成膜的扫描电镜
        7.2.7 云芝菌预处理前后杨木和马尾松溶解成膜的拉伸性能
    7.3 结论与讨论
第八章 结论与展望
参考文献
致谢
作者简介
在读期间发表的学术论文

(4)杨木主要组分全质转化乙醇、乳酸及碳电极材料的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 木质纤维原料
    1.3 木质纤维素原料结构特征
        1.3.1 纤维素
        1.3.2 半纤维素
        1.3.3 木质素
        1.3.4 木质素-碳水化合物复合体(LCC)化学键连接
    1.4 影响酶解的因素
    1.5 预处理技术
        1.5.1 菌处理技术
        1.5.2 碱性预处理
        1.5.3 戊内酯处理
    1.6 预处理抑制物
        1.6.1 抑制物的种类及抑制原理
        1.6.2 中性和酸性预处理副产物的种类及产生机理
        1.6.3 碱性预处理的种类及产生机理
        1.6.4 抑制物的潜在应用
    1.7 木质素在碳材料方面的应用
    1.8 选题的目的、意义及研究内容
2 白腐菌处理和化学处理结合提高纤维素酶解效率
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 原料、酶和微生物
        2.2.2 白腐菌预处理
        2.2.3 化学预处理
        2.2.4 酶水解
        2.2.5 分析方法
    2.3 结果
        2.3.1 生物预处理对杨木组分、结晶度、形貌特征的影响
        2.3.2 腐黑质的红外光潜分析
        2.3.3 一步白腐菌预处理对酶水解的影响
        2.3.4 两步结合法预处理对杨木组分和结晶度的影响
        2.3.5 两步结合法预处理对酶水解的影响
        2.3.6 质量衡算
    2.4 讨论
        2.4.1 处理温度和处理时间的优化
        2.4.2 化学预处理方法的优化
    2.5 本章小结
3 白腐菌处理过程中木质素结构变化及降解产物分析
    3.1 引言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 材料
        3.2.2 酶活测定
        3.2.3 木质素的分离
        3.2.4 表征方法
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 酶活分析
        3.3.2 木质素成分变化
        3.3.3 木质素成分分析及分子量及其分布
        3.3.4 红外光谱(FT-IR)分析
        3.3.5 二维HSQC核磁共振谱图分析
        3.3.6 木质素降解产物的红外分析
        3.3.7 木质素降解产物的GC-MS分析
    3.4 本章小结
4 碱性过氧化氢预处理促进酶水解和发酵
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 碱性过氧化氢预处理
        4.2.3 酶和微生物
        4.2.4 酶解
        4.2.5 SSF和SSSF
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 温度及浓度条件对杨木组分的影响
        4.3.2 温度、浓度等条件对酶解的影响
        4.3.3 预处理条件对发酵的影响
        4.3.4 两种发酵方法产生的抑制物比较
        4.3.5 质量衡算
    4.4 本章小结
5 综合利用剩余半纤维素生产乳酸
    5.1 引言
    5.2 材料和方法
        5.2.1 材料
        5.2.2 AHP预处理
        5.2.3 乙醇的生产和乳酸发酵
    5.3 结果和讨论
        5.3.1 预水解液的成分分析
        5.3.2 过氧化氢预处理对于乳酸浓度的影响
        5.3.3 添加循环半纤维素和浓缩水解液
        5.3.4 乳酸菌和浓缩水解液的最佳添加时间
        5.3.5 质量平衡
    5.4 本章小结
6 剩余物木质素生产超高性能超级电容器材料
    6.1 引言
    6.2 材料和方法
        6.2.1 材料
        6.2.2 HPNC的制备
        6.2.3 表征方法
        6.2.4 电化学性能测试
    6.3 结果和讨论
        6.3.1 木质素副产物的组分分析
        6.3.2 HPNC的结构表征
        6.3.3 超级电容性能
    6.4 本章小结
7 结论与建议
    7.1 本论文的主要结论
    7.2 对下一步工作的建议
    7.3 本论文的创新点
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
    己发表SCI论文
    会议报告
    授权发明专利
    参加项目
    获得奖励
致谢

(5)农业废物中木质素酶解影响因素及其机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 农业废物及其处理技术概述
        1.1.1 农业废物概述
        1.1.2 农业废物处理技术
    1.2 堆肥技术概述
        1.2.1 堆肥原理
        1.2.2 堆肥控制参数
    1.3 木质素存在、结构及其降解的重要性
        1.3.1 木质素存在及结构
        1.3.2 木质素降解的重要性
    1.4 木质素降解功能微生物及其胞外酶的作用机理
        1.4.1 木质素降解功能微生物
        1.4.2 胞外酶及其作用机理
    1.5 木质素酶解影响因素研究现状
        1.5.1 介体物质对木质素降解酶系影响机制的研究
        1.5.2 重金属胁迫对微生物的毒性及微生物相应抗性机制研究
    1.6 本论文结构与主要内容
        1.6.1 选题背景和目的
        1.6.2 论文研究内容
第2章 木质素降解功能酶在堆肥基质中的吸附传输行为追踪研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料和方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 堆肥基质的微观形态表征与红外光谱分析
        2.3.2 堆肥基质对木质素降解功能酶的吸附能力分析
        2.3.3 总蛋白质在堆肥基质中的迁移情况
        2.3.4 木质素降解功能酶在堆肥基质中的传输行为分析
        2.3.5 木质素降解功能酶在堆肥基质中传输机理研究
    2.4 本章小结
第3章 介体物质对木质素降解功能酶酶解木质素的影响研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料和方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果
        3.3.1 样品总干重变化
        3.3.2 有机质含量变化
        3.3.3 稻草表观腐化程度分析
        3.3.4 木质素降解率变化
        3.3.5 扫描电镜和红外光谱分析
        3.3.6 介体物质与木质素降解率的相关性分析
    3.4 讨论
        3.4.1 介体物质作用木质素酶解的原因和效果探讨
        3.4.2 介体物质种类和浓度的优化
    3.5 本章小结
第4章 黄孢原毛平革菌对镉、铅及复合污染的生长、产酶与富集响应
    4.1 引言
    4.2 实验材料和方法
        4.2.1 菌种
        4.2.2 仪器与试剂
        4.2.3 重金属对黄孢原毛平革菌平板培养中生长影响实验
        4.2.4 重金属对黄孢原毛平革菌液态培养中生长影响实验
        4.2.5 测定方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 黄孢原毛平革菌在平板中生长势情况
        4.3.2 黄孢原毛平革菌落直径变化
        4.3.3 黄孢原毛平革菌菌丝体干重变化
        4.3.4 黄孢原毛平革菌对Cd、Pb生物富集
        4.3.5 液态培养中生物量变化情况
        4.3.6 木质素降解功能酶酶活变化
        4.3.7 重金属浓度在液态培养基中的变化
    4.4 本章小结
第5章 重金属(Pb、Cd)存在下白腐菌产木质素降解功能酶及木质素酶解途径对重金属的应答
    5.1 引言
    5.2 实验材料和方法
        5.2.1 菌种
        5.2.2 仪器与试剂
        5.2.3 实验方法
        5.2.4 测定方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Cd或Pb胁迫下固体发酵体系活真菌生物量的动态变化
        5.3.2 Cd或Pb胁迫下白腐菌产木质素降解功能酶的动态变化
        5.3.3 Cd或Pb胁迫下自由基产量的动态变化
        5.3.4 Cd或Pb胁迫下白腐菌产草酸的动态变化
        5.3.5 白腐菌降解木质纤维素对Cd或Pb胁迫的应答行为
        5.3.6 木质素酶解途径对Cd或Pb胁迫的的应答行为
        5.3.7 白腐菌对Cd或Pb清除能力及机理分析
    5.4 本章小结
第6章 木质素降解功能酶的分离、纯化及其酶学特性研究
    6.1 引言
    6.2 实验材料和方法
        6.2.1 菌种
        6.2.2 仪器与试剂
        6.2.3 实验方法
        6.2.4 测定方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 木质素降解功能酶各步纯化效果分析
        6.3.2 木质素降解功能酶的分子量和N端氨基酸序列分析
        6.3.3 pH对酶活的影响及酶的pH稳定性分析
        6.3.4 温度对酶活的影响及酶的热力学分析
        6.3.5 金属离子对酶活的影响分析
        6.3.6 木质素降解功能酶的基质特异性及酶促作用动力学分析
        6.3.7 纯化的木质素降解功能酶对木质素降解的效果分析
    6.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 攻读博士学位期间所发表的学术论文目录
附录B 攻读博士学位期间获得的发明专利
附录C 攻读博士学位期间参与的研究课题
致谢

(6)白腐菌预处理促进稻草纤维素酶水解的研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究目的及意义
    1.2 课题主要研究内容
    1.3 文献综述
        1.3.1 纤维素酶水解法转化木质纤维原料至单糖研究
        1.3.2 木质纤维原料常用的预处理方法
        1.3.3 微生物预处理
第二章 白腐菌预处理稻草过程中木质纤维素降解酶系分泌规律及主要化学组分的变化
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 实验方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 预处稻草过程中木质纤维素降解酶系分泌及各组分降解规律
        2.2.2 不同碳源对平菇预处理稻草的影响
        2.2.3 平菇和云芝 4 号预处理稻草杆和稻草粉效果的比较
    2.3 本章小结
第三章 白腐菌预处理对稻草纤维素酶水解效率的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 实验方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 白腐菌预处理对稻草纤维素酶水解性能的影响
        3.2.2 白腐菌预处理稻草秆和稻草粉酶水解性能的比较
        3.2.3 不同碳源对预处理稻草酶解转化率的影响
        3.2.4 稻草木质素含量和白腐菌预处理过程 SI 与酶解总糖转化率之间的关系
    3.3 本章小结
第四章 预处理后木素结构及稻草形态变化及其对酶解的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 材料
        4.1.2 实验方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 预处理后稻草木质素基本结构变化及对纤维素酶水解的影响
        4.2.2 稻草结晶度对纤维素酶水解的影响
        4.2.3 白腐菌预处理对稻草表面形态的影响
    4.3 本章小结
第五章 结论
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献

(7)真菌漆酶高产菌株的发酵产酶及酶促降解有机染料的动力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 白腐菌
        1.2.1 白腐真菌生物学
        1.2.2 木质素降解酶系
    1.3 漆酶的来源
    1.4 白腐菌漆酶的生产
        1.4.1 发酵条件的研究
        1.4.2 发酵罐规模的漆酶生产
        1.4.3 农业和食品加工副产品的利用
    1.5 白腐菌漆酶的分离纯化及其理化性质的研究
        1.5.1 蛋白的分离纯化
        1.5.2 漆酶的理化性质
    1.6 白腐菌漆酶的结构和催化机理
        1.6.1 三维结构
        1.6.2 活性中心结构
        1.6.3 催化氧化反应机理
        1.6.4 漆酶/介体系统
    1.7 白腐菌漆酶在制浆造纸工业中的应用
        1.7.1 生物制浆
        1.7.2 生物漂白
        1.7.3 改善纸浆纤维性能
        1.7.4 树脂障碍的控制
        1.7.5 废水处理
        1.7.6 二次纤维脱墨
    1.8 白腐菌漆酶在印染废水处理中的应用
    1.9 本研究的意义、目的和主要内容
第二章 白腐菌发酵产漆酶及生物漂白的研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料和器材
        2.2.1 菌种
        2.2.2 培养基
        2.2.3 主要仪器和设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 菌丝悬浮液的制备
        2.3.2 摇瓶产酶
        2.3.3 发酵罐产酶
        2.3.4 生物漂白工艺
    2.4 分析方法
        2.4.1 酶活测定
        2.4.2 葡萄糖测定
        2.4.3 产酶动力学模型
        2.4.4 纸浆性能测定
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 天然底物对产酶的影响
        2.5.2 金属离子对产酶的影响
        2.5.3 发酵罐中的产酶进程
        2.5.4 通气量对产酶的影响
        2.5.5 温度对产酶的影响
        2.5.6 搅拌转速对产酶的影响
        2.5.7 白腐菌漆酶生物漂白
    2.6 本章小结
第三章 白腐菌产漆酶低价培养基的研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料和器材
        3.2.1 菌种
        3.2.2 培养基
        3.2.3 主要设备和仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 菌丝悬浮液的制备
        3.3.2 摇瓶产酶
        3.3.3 产酶培养基的优化
    3.4 分析方法
        3.4.1 酶活测定
        3.4.2 生物量测定
        3.4.3 糖类的测定
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 农业有机副产物对产酶的影响
        3.5.2 诱导剂对产酶的影响
        3.5.3 碳源对产酶的影响
        3.5.4 接种量对产酶的影响
        3.5.5 培养基 pH 值对产酶的影响
        3.5.6 白腐菌利用蒸煮废水产漆酶的研究
    3.6 本章小结
第四章 白腐菌漆酶分离纯化及其酶学性质的研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料和器材
        4.2.1 粗酶液
        4.2.2 主要设备和仪器
    4.3 实验方法
        4.3.1 漆酶的纯化方法
        4.3.2 漆酶酶学性质的研究
        4.3.3 染料脱色
    4.4 分析方法
        4.4.1 酶活测定
        4.4.2 蛋白质含量测定
        4.4.3 SDS-PAGE
    4.5 结果与讨论
        4.5.1 漆酶纯化结果
        4.5.2 漆酶的分子量
        4.5.3 漆酶的光谱特征
        4.5.4 漆酶反应动力学研究
        4.5.5 漆酶最适反应 pH 值和酸碱稳定性
        4.5.6 漆酶最适反应温度和热稳定性
        4.5.7 金属离子对漆酶活力的影响
        4.5.8 有机溶剂和抑制剂对漆酶活力的影响
        4.5.9 漆酶对有机染料的脱色
    4.6 本章小结
第五章 白腐菌漆酶降解蒽醌染料的研究
    5.1 引言
    5.2 实验材料和器材
        5.2.1 粗酶液
        5.2.2 主要设备和仪器
    5.3 实验方法
        5.3.1 染料标准曲线的制作
        5.3.2 RBBR 降解实验
        5.3.3 反应器中染料降解动力学在线测定
    5.4 分析方法
        5.4.1 酶活测定
        5.4.2 染料降解率的测定
    5.5 结果与讨论
        5.5.1 pH 值对漆酶降解 RBBR 的影响
        5.5.2 温度对漆酶降解 RBBR 的影响
        5.5.3 染料初始浓度对酶解反应的影响
        5.5.4 漆酶用量对 RBBR 降解反应的影响
        5.5.5 漆酶降解 RBBR 的酶促反应经验方程
        5.5.6 在线实时监测反应器中染料降解方法的建立
        5.5.7 反应器中 RBBR 多批次连续降解
        5.5.8 连续降解多批次 RBBR 的动力学模型
        5.5.9 RBBR 多批次连续降解速率
    5.6 本章小结
第六章 漆酶/介体系统降解三苯甲烷类染料的研究
    6.1 引言
    6.2 实验材料和器材
        6.2.1 粗酶液
        6.2.2 主要设备和仪器
    6.3 实验方法
        6.3.1 染料标准曲线的制作
        6.3.2 漆酶/介体系统降解酸性品红
        6.3.3 反应器中酸性品红降解动力学在线测定
    6.4 分析方法
        6.4.1 酶活测定
        6.4.2 染料降解率的测定
    6.5 结果与讨论
        6.5.1 pH 值对酸性品红降解的影响
        6.5.2 温度对酸性品红降解的影响
        6.5.3 酸性品红初始浓度对染料降解的影响
        6.5.4 漆酶用量对酸性品红降解的影响
        6.5.5 介体浓度对酸性品红降解的影响
        6.5.6 反应器中多批次酸性品红的连续降解
        6.5.7 酸性品红多批次连续降解速率
    6.6 本章小结
第七章 结论
    7.1 本论文的主要结论
    7.2 本论文的创新之处
    7.3 对未来工作的建议
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
答辩委员会对论文的评定意见

(8)平菇液态发酵稻草木质素酶系活性及对直接湖蓝5B脱色的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 印染废水国内外研究概况
        1.1.1 印染废水的现状
        1.1.2 印染废水的常见处理方法
        1.1.3 直接湖蓝 5B 的结构与性质
    1.2 利用白腐菌对染料脱色
        1.2.1 白腐菌的生物学特性
        1.2.2 白腐真菌对染料脱色降解的机理
        1.2.3 影响白腐菌对染料脱色效果的因素
    1.3 稻草秸秆发酵的研究
        1.3.1 秸秆的组成成分
        1.3.2 秸秆资源的利用现状
        1.3.3 白腐菌对秸秆木质素的降解
        1.3.4 白腐菌处理秸秆产生木质素酶系的障碍及发展前景
    1.4 本研究的目的及选题依据
第二章 不同浓度直接湖蓝 5B 稻草基质中两种白腐菌液态发酵下的菌丝体产量和脱色率的研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 不同浓度直接湖蓝 5B 对平菇、香菇单菌及混菌菌丝体产量的影响
        2.2.2 平菇、香菇单菌及混菌液态发酵对不同浓度直接湖蓝 5B 染料脱色效果的影响
    2.3 讨论
第三章 外源因子对平菇液态发酵稻草产生木质素酶系及直接湖蓝 5B 的脱色率的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 实验方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 不同金属离子对平菇液态发酵分泌木质素酶系的影响
        3.2.2 不同有机酸根对平菇液态发酵稻草分泌木质素酶系的影响
        3.2.3 不同浓度的吐温 80 对平菇液态发酵稻草分泌木质素酶系的影响
        3.2.4 不同金属离子对直接湖蓝 5B 脱色率的影响
        3.2.5 不同有机酸根对直接湖蓝 5B 染料脱色率的影响
        3.2.6 不同浓度吐温 80 对直接湖蓝 5B 染料脱色率的影响
    3.3 讨论
第四章 酵母菌及直接湖蓝 5B 预培养的菌种对平菇液态发酵稻草木质素酶系活性和脱色率的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 不同酵母菌与平菇混菌液态发酵分泌木质素酶系的影响
        4.2.2 不同浓度直接湖蓝 5B 预培养后的平菇发酵对分泌木质素酶系的影响
        4.2.3 不同酵母菌与平菇混菌液态发酵对直接湖蓝 5B 脱色率的影响
        4.2.4 不同浓度直接湖蓝 5B 预培养后的平菇发酵对脱色率的影响
    4.3 讨论
第五章 平菇液态发酵稻草脱色直接湖蓝 5B 培养条件优化的研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 正交实验设计
        5.1.2 正交实验结果验证
    5.2 结果与分析
        5.2.1 正交实验结果
        5.2.2 实验结果验证
参考文献
致谢
附录:本人在读研究生期间论文发表及获奖情况一览表

(9)黄孢原毛平革菌诱变菌株产酶特性与木质素降解研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 白腐菌产木素酶特点及木质素降解特性
        1.1.1 白腐菌产木素酶特点
        1.1.2 白腐菌木质素降解特性
    1.2 白腐菌木素降解酶系及木质素降解机制
        1.2.1 白腐菌木素降解酶系
        1.2.2 白腐菌木质素降解机制
    1.3 白腐菌在培养中的特点
    1.4 白腐菌产酶影响因素及降解木质素的国内外研究进展
        1.4.1 白腐菌产酶影响因素的国内外研究进展
        1.4.2 白腐菌降解木质素的国内外研究进展
    1.5 本论文的研究目的和意义
    1.6 本论文的研究内容
2 实验材料与实验方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验菌种
        2.1.2 培养基
        2.1.3 实验仪器
        2.1.4 药品
        2.1.5 试剂
        2.1.5.1 酶活测定实验试剂
        2.1.5.2 C、N浓度测定实验试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 出发菌株及其诱变菌株产酶验证
        2.2.1.1 菌株活化与菌株培养
        2.2.1.2 各菌株微观形态电镜观察
        2.2.1.3 不同菌株产漆酶平皿验证
        2.2.1.4 不同菌株产木质素过氧化物酶平皿验证
        2.2.2 诱变菌株产酶特性研究
        2.2.2.1 各菌株的生长曲线与产酶曲线
        2.2.2.2 各菌株的C、N消耗曲线
        2.2.2.3 不同金属离子及其浓度对诱变菌株产酶的影响
        2.2.2.4 不同苯丙氨酸浓度对诱变菌株产酶的影响
        2.2.3 诱变菌株木质素降解研究
        2.2.3.1 诱变菌株木质素降解底物诱导性
        2.2.3.2 诱变菌株木质素降解共底物性
3 结果与分析
    3.1 出发菌株及其诱变菌株产酶验证
        3.1.1 扫描电镜观察各菌株的微观形态
        3.1.2 不同菌株产漆酶平皿验证
        3.1.3 不同菌株产木质素过氧化物酶平皿验证
    3.2 出发菌株及其诱变菌株的产酶特性研究
        3.2.1 各菌株的生长曲线与产酶曲线
        3.2.2 各菌株的C、N消耗曲线
        3.2.2.1 各菌株的C消耗曲线
        3.2.2.2 各菌株的N消耗曲线
        3.2.3 不同金属离子及其浓度对诱变菌株产酶的影响
        3.2.3.1 锌离子及其浓度对产酶的影响
        3.2.3.2 铜离子及其浓度对产酶的影响
        3.2.3.3 锰离子及其浓度对产酶的影响
        3.2.4 不同苯丙氨酸浓度对诱变菌株产酶的影响
    3.3 诱变菌株木质素降解研究
        3.3.1 诱变菌株木质素降解底物诱导性
        3.3.2 诱变菌株木质素降解共底物性
4. 小结
    4.1 实验结论
    4.2 展望
参考文献
致谢

(10)黄孢原毛平革菌及其关键功能酶对木质纤维素降解转化特性的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
    1.1 木质素类废物处理现状
        1.1.1 木质素类废物来源及常见的处理方法
        1.1.2 木质纤维素类废物堆肥化处理的原理与基本工艺
        1.1.3 木质纤维素类废物堆肥化处理中存在的问题
    1.2 堆肥化处理微生物学研究进展
        1.2.1 堆肥化处理中微生物来源
        1.2.2 堆肥化处理中微生物群落
    1.3 白腐菌降解木质素的研究现状
        1.3.1 白腐菌的来源
        1.3.2 白腐菌的降解机理
        1.3.3 影响白腐菌酶活性的因素
        1.3.4 白腐菌降解木质素的应用现状
    1.4 选题目的、拟研究内容、思路与论文结构
第2章 黄孢原毛平革菌对天然木质素的降解
    前言
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验主要仪器
        2.1.2 菌种来源及驯化
        2.1.3 菌悬液的制备
        2.1.4 固态发酵及取样
        2.1.5 pH测定方法
        2.1.6 酶活测定
        2.1.7 微生物量碳的测定
        2.1.8 有机质测定方法
        2.1.9 纤维素、半纤维素、木质素测定方法
        2.1.10 电镜扫描
        2.1.11 紫外光谱分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 pH的变化
        2.2.2 微生物量碳的变化
        2.2.3 有机质的变化
        2.2.4 酶活的变化
        2.2.5 电镜扫描结果
        2.2.6 木质纤维素降解变化
        2.2.7 紫外光谱分析
    2.3 小结
第3章 黄孢原毛平革菌对堆肥过程中木质素降解及转化的影响
    前言
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验主要仪器
        3.1.2 菌种来源及驯化
        3.1.3 堆肥体系建立及取样
        3.1.4 样品常规参数分析
        3.1.5 纤维素、半纤维素、木质素测定方法
        3.1.6 生物量测定
        3.1.7 腐殖质含量的测定
        3.1.8 红外光谱分析
        3.1.9 统计分析
    3.2 接种黄孢原毛平革菌的影响
        3.2.1 对堆肥温度的影响
        3.2.2 对堆体pH的影响
        3.2.3 对有机质变化的影响
        3.2.4 对堆体中纤维素降解的影响
        3.2.5 对堆体中半纤维素降解的影响
        3.2.6 对堆体中木质素降解的影响
        3.2.7 对微生物群落的影响
        3.2.8 对腐殖质的影响
        3.2.9 对腐殖化参数的影响
        3.2.10 对腐殖质结构的影响
        3.2.11 对胡敏酸分子转化的影响
        3.2.14 基于堆肥过程中各堆肥各参数数据的聚类分析
    3.3 小结
第4章 黄孢原毛平革菌木质素降解关键功能酶系营养调控研究
    前言
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验主要仪器
        4.1.2 菌种来源
        4.1.3 菌种驯化
        4.1.4 培养基
        4.1.5 产酶研究
        4.1.6 粗酶液的制备
        4.1.7 木素过氧化物酶测定
        4.1.8 锰过氧化物酶测定
        4.1.9 木聚糖酶和纤维素酶测定
    4.2 结果
        4.2.1 4种因素的最佳正交综合培养条件
        4.2.2 复合碳源对产酶的影响
        4.2.3 愈创木酚对产酶的影响
        4.2.4 复合碳源及愈创木酚对黄孢原毛平革菌产酶的影响的极差分析
        4.2.5 纤维素酶与木聚糖酶的相互影响
    4.3 讨论
    4.4 小结
第5章 添加木质素降解关键功能酶对堆肥过程中物质转化及木质素降解的影响
    前言
    5.1 材料与方法
        5.1.1 堆肥原料及酶液制备
        5.1.2 堆置方法
        5.1.3 取样分析
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 添加酶液对堆肥温度的影响
        5.2.2 添加酶液对有机质含量的影响
        5.2.3 添加酶液对木质纤维素降解的影响
        5.2.4 添加酶液对腐殖质含量的影响
        5.2.5 木素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)变化趋势
        5.2.6 添加酶液对木质纤维素结构(FTIR分析)的影响
        5.2.7 添加酶液对木质纤维素结构(GC/MS分析)的影响
    5.3 小结
第6章 添加木质素降解关键功能酶对堆肥过程中微生物群落功能多样性的影响
    前言
    6.1 材料与方法
        6.1.1 堆肥原料及堆置方法
        6.1.2 取样
        6.1.3 堆肥中微生物群落的碳源代谢检测
        6.1.4 数据分析方法
    6.2 结果与分析
        6.2.1 添加酶液对总有机碳降解能力的影响
        6.2.2 添加酶液对微生物群落碳源代谢能力的影响
        6.2.3 添加酶液对微生物群落碳源代谢能力影响PCA分析
        6.2.4 添加酶液对堆肥各时期群落代谢影响统计分析
    6.3 小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的论文目录
附录B 攻读学位期间参与的着作目录
附录C 攻读学位期间参与的研究课题
附录D 攻读学位期间申请的专利

四、白腐菌木素过氧化物酶发酵条件及其酶液对稻草降解的研究(论文参考文献)

  • [1]园林绿化废弃物腐熟中木质素和纤维素降解菌的筛选诱变及扩繁[D]. 邹荣松. 北京林业大学, 2019(04)
  • [2]平菇固态发酵产漆酶条件优化及酶学性质研究[D]. 丁蕾. 安徽科技学院, 2018(05)
  • [3]杨木和马尾松诱导云芝菌基因差异表达及降解能力的研究[D]. 张利萍. 安徽农业大学, 2017(01)
  • [4]杨木主要组分全质转化乙醇、乳酸及碳电极材料的研究[D]. 张利鸣. 北京林业大学, 2017(04)
  • [5]农业废物中木质素酶解影响因素及其机理研究[D]. 赵美花. 湖南大学, 2013(02)
  • [6]白腐菌预处理促进稻草纤维素酶水解的研究[D]. 王义刚. 南京林业大学, 2013(02)
  • [7]真菌漆酶高产菌株的发酵产酶及酶促降解有机染料的动力学研究[D]. 傅恺. 华南理工大学, 2013(11)
  • [8]平菇液态发酵稻草木质素酶系活性及对直接湖蓝5B脱色的研究[D]. 吴青. 安徽师范大学, 2012(02)
  • [9]黄孢原毛平革菌诱变菌株产酶特性与木质素降解研究[D]. 孟延. 福建农林大学, 2012(04)
  • [10]黄孢原毛平革菌及其关键功能酶对木质纤维素降解转化特性的研究[D]. 冯冲凌. 湖南大学, 2011(05)

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白腐菌木质素过氧化物酶及其酶液降解稻草的发酵条件研究
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