農(nóng)作物秸稈木質(zhì)素的生物降解性能研究.pdf

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1、農(nóng)作物秸稈木質(zhì)素的生物降解性能研究口劉燕飛陳發(fā)桂黃靜丁秒(西南交通大學(xué)四川·成都611756)摘要：通過正交試驗(yàn)L16(5)分配表(采用5因素4水平進(jìn)行設(shè)計(jì))，根據(jù)各因素及水平的不同組合，采用固態(tài)發(fā)酵的方法探索出更加簡單、高效的降解木質(zhì)素的最優(yōu)化組合方式。并考慮經(jīng)過一定的生物學(xué)方法，探索使其變成一種生物型清潔能源的可行性。關(guān)鍵詞：正交試驗(yàn)固態(tài)發(fā)酵降解最優(yōu)化中圖分類號：062’文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-3973(2012)OOl·079·021前言(3)實(shí)驗(yàn)儀器木質(zhì)素也稱木素，是一類高分子有機(jī)物質(zhì)，其在植物界中恒溫箱；無菌操作臺；恒

2、溫磁力攪拌加熱器；烘箱；抽濾裝含量僅次于纖維素，是一種極具潛力的可再生資源。其總與置：高壓蒸汽滅菌鍋；粉碎機(jī)；電爐；分析天平；電子天平。纖維素伴生，具有價廉、無毒、較好的可熱塑和玻璃化特性，具2．2實(shí)驗(yàn)方法有一定的應(yīng)用前景。秸稈是一種含有豐富纖維素的可再生資(1)菌種轉(zhuǎn)接源，基本組織是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。我國農(nóng)作物秸稈PDA培養(yǎng)基(PotatoDextroseAgar)：取去皮馬鈴薯200克，年產(chǎn)量超過6億噸，除少部分被用于造紙、紡織等行業(yè)或用作切成小塊，加水1000毫升煮沸30分鐘，濾去馬鈴薯塊，將濾粗飼料、薪柴外，大部分以堆積、

3、荒燒等形式直接傾入環(huán)境，造液補(bǔ)足至1000毫升，加葡萄糖20克，瓊脂l5克，溶化后分裝，成極大的污染和浪費(fèi)。目前為止，超過95％的木質(zhì)素仍以“黑l5磅滅菌30分鐘。液”直接排入江河或濃縮后燒掉，很少得到有效利用。因此，將斜面菌種接種于擱置好的PDA斜面上，于28"C培養(yǎng)5對秸稈木質(zhì)素的研究和利用顯得尤為重要。從20世紀(jì)初開天左右，置于4"C冰箱內(nèi)保存。始，國內(nèi)外學(xué)者一直在尋找降解木質(zhì)纖維素的最佳途徑，涉及(2)菌種馴化的研究方法主要包括：化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法、生物降解菌種接種在馬鈴薯(PDA)瓊脂培養(yǎng)基上，待培養(yǎng)5～7d法。而利用微

4、生物降解木質(zhì)素具有作用條件溫和、專一性強(qiáng)、長滿孢子后，刮取孢子制成濃度為2．0×1O個·mL的孢子懸處理成本低等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以有效緩解環(huán)境污染，還可以變廢液。取5mL制得的孢子懸液接入麩皮、秸桿與土豆汁質(zhì)量比為寶，實(shí)現(xiàn)資源再利用，已引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。為3：7：35(本實(shí)驗(yàn)中取秸稈粉1g，土豆汁3．5g)的滅菌固體培2材料與方法養(yǎng)料中，于37℃馴化培養(yǎng)。2．1材料與設(shè)備(3)配制固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)液(1)實(shí)驗(yàn)菌種’鑒于國內(nèi)外其他學(xué)者關(guān)于黃孢原毛平革菌液體培養(yǎng)條件實(shí)驗(yàn)選用的菌種為白腐菌的典型種黃孢原毛平革菌(P的研究結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)采用的液體基質(zhì)

5、的組成成分為：KH：POChrysosporium)，購于廣東省微生物菌種保藏中心。2．0mg·mL-~,MgSO4·7H：O0．5mg·mL’，酒石酸銨O．2mg(2)實(shí)驗(yàn)材料·mL-I,微量元素液70mL·L。。，pH自然。其中，微量元素液土豆(市售)；PDA培養(yǎng)基；溶壁微球菌；木質(zhì)素：玻璃容器的成分為NaCI1．0mg·mL。。，CoCI2·6HO0．18mg·mL一，或瓷器；PH試紙；細(xì)紗布；膠頭滴管；燒杯(50ml，100ml，500ml，Na~MoO·2H2O0．01mg·mL。。，ZnSO,·7H200．1mg。1L)：玻璃

6、棒；普通漏斗；定性快速濾紙；量筒(5ml，100ml，500ml，mL。。，CaCh0．1mg·mL。。，CuS04·5H200．01mg·mL一，lL)；坩堝；稱量瓶；KH2PO(2．0mg·m)；MgSOt·7H：OMnSO4·H=O0．5rag·mL一，F(xiàn)eSO4·71420O，lmg·mL。。，(0．5mg·mL)：酒石酸銨(0．2mg·mL。)；微量元素液(70mLA1K(SO4)z·12H200．01mg·mL。。。MgSO4。7H203．0mg‘·)其中微量元素液的成分為NaCl(1．0mg·mL’)，CoC1：mL一，HB

7、O0．01mg·mL"t,NTA(氨基三乙酸)ll5mg·mL?！?H2o(o．18mg·mL)，Na2MoO4·2H2o(o．01mg·mL)，(4)固態(tài)發(fā)酵方法ZnSO~·7H：O(0．1mg·mL。)，CaCh(0，lmg·mL)，CuS04本試驗(yàn)所采用采用4因素4水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，見表1?！?H20(0．Olmg·mL。。)，MnSO·H~O(0．5mg·mL。)，F(xiàn)eSO44因素分別為A菌種馴化時間、B吐溫80的用量、C初始pH、·7H：o(o．Img·mL)，AIK(SO)2·12H：o(o．01mg·mL)，D發(fā)酵基質(zhì)含水率

8、。各因素水平依次為：菌種馴化時間為2d，MgS04·7H20(3．0mg·mL)，HBO3(0．0lmg·mL。)，NTA5d，8d，Ild；吐溫80的甩量為0．1％，0．2％，Ol3％，O．