白腐菌高效降解竹材木質(zhì)素的工藝條件研究.pdf

1、自然界中，木質(zhì)素是在數(shù)量上僅次于纖維素的天然高分子化合物，木質(zhì)素的生物降解研究表明，白腐菌是目前唯一能在純系培養(yǎng)中將木質(zhì)素降解為CO2和H2O的一類微生物，故利用白腐菌選擇性降解木質(zhì)素是目前生物技術(shù)研究中的熱點。
　　 本文選用Phanerochaete chrysosporium、Trametes cinnabarina和Pleurotusostreatus的組合菌作為實驗菌種，采用竹材基質(zhì)為固態(tài)發(fā)酵體系。為篩選理想的實驗菌株

2、，通過對3株白腐菌的組合菌在竹材基質(zhì)上的生長及木質(zhì)素、纖維素降解狀況比較，確定了一組木質(zhì)素選擇性降解能力強的菌株——三菌種的組合菌作為木質(zhì)素降解研究菌株。
　　 研究了不同培養(yǎng)條件(溫度，pH值，營養(yǎng)液與竹材質(zhì)量百分比)和不同添加物(H2O2，苯甲醇)對木質(zhì)素降解的影響，探討白腐菌高效降解竹材木質(zhì)素的最佳工藝條件。
　　 不同培養(yǎng)條件對基質(zhì)中木質(zhì)素降解和選擇性系數(shù)影響不同。白腐菌在四組不同培養(yǎng)溫度(24℃，27℃，30℃

3、，33℃)下固態(tài)發(fā)酵，結(jié)果表明：錳過氧化物酶(簡稱MnP)和木質(zhì)素過氧化物酶(簡稱LiP)在30℃時活性最高，分別為225U/L和810U/L，漆酶(簡稱Lac)在33℃時活性最高，達139U/L，木質(zhì)素降解率在30℃時最高，達46.6％，木質(zhì)素選擇性系數(shù)為4.16。
　　 進一步研究了四組不同pH值(pH值2.5，pH值3.5，pH值4.5，pH值5.5)對木質(zhì)素降解的影響，結(jié)果表明：Lac和LiP在pH值為3.5時活性最高，

4、分別達150U/L和1180U/L，MnP在pH值為4.5時活性最高，達350U/L，木質(zhì)素降解率在pH值為3.5時最高，達48.6％，木質(zhì)素選擇性系數(shù)為5.46。
　　 探索四組不同營養(yǎng)液與竹材質(zhì)量百分比(50％，80％，110％，140％)對木質(zhì)素降解的影響，結(jié)果表明：Lac、MnP和LiP都在營養(yǎng)液與竹材質(zhì)量百分比為110％時活性最高，分別為160U/L、360U/L、1100U/L，木質(zhì)素降解率也最高，達50.2％，木質(zhì)

5、素選擇性系數(shù)為4.67。
　　 添加四組不同濃度H2O2(0.001％，0.01％，0.1％，1％)后，可以提高木質(zhì)素降解酶活性，促進木質(zhì)素降解。Lac活性在添加H2O2濃度為0.1％時活性最高，從對照組的160U/L上升到210U/L，MnP和LiP在添加H2O2濃度為1％時活性最高，分別從對照組的320U/L上升到550U/L和1000U/L上升到1450U/L，木質(zhì)素降解率在添加H2O2濃度為1％時最高，從對照組的44.2

6、％上升到58.6％，木質(zhì)素選擇性系數(shù)從3.95上升到5.14。
　　 添加四組不同濃度苯甲醇(0.001％，0.01％，0.10％，1％)后，Lac和LiP活性在添加苯甲醇濃度為0.1％時活性最高，分別從對照組的160U/L上升到260U/L和1000U/L上升到1500U/L，MnP在添加苯甲醇濃度為1％時活性最高，從對照組的320U/L上升到430U/L，木質(zhì)素降解率在添加苯甲醇濃度為0.10％時最高，從對照組的47.23％