秸稈二步混合發(fā)酵降解體系的組建及優(yōu)化.pdf

1、農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品，也是一項(xiàng)重要的生物資源。由于其成分結(jié)構(gòu)的特殊性所導(dǎo)致的難降解問題，一直成為了轉(zhuǎn)化利用秸稈技術(shù)的難題。秸稈的生物處理目前被認(rèn)為是最有前途的處理方法，其具有污染少、效率高、利于工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)，已逐漸成為纖維素類物質(zhì)綜合利用的主要途徑。但是，在長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)秸稈降解是在微生物代謝過程中產(chǎn)生的一系列酶作用下完成的，而且需要多種酶協(xié)同作用，這些酶單獨(dú)降解秸稈的能力較差，但同時(shí)存在時(shí)可表現(xiàn)出很強(qiáng)

2、的降解活性。而且不同秸稈分解菌之間具有比較強(qiáng)的相互作用，纖維素分解菌與木質(zhì)素分解菌對(duì)秸稈的聯(lián)合分解能力明顯高于任何一個(gè)單一菌株。因此，在實(shí)際處理中，采用混合菌降解秸稈效果更好。 本文對(duì)現(xiàn)有的木質(zhì)素降解菌--白腐真菌進(jìn)行篩選，將篩選出的生長(zhǎng)良好、降解木質(zhì)素能力強(qiáng)的菌株與纖維素降解菌康氏木霉混合協(xié)同發(fā)酵降解秸稈，并對(duì)二者混合發(fā)酵工藝進(jìn)行單因素和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，得到如下結(jié)論： 1.從6支可食用的白腐菌中挑選出生長(zhǎng)旺盛、降解木質(zhì)

3、素能力高的平菇HF，其菌絲平均生長(zhǎng)速度為0.97cm/d；生物量在第12天時(shí)可達(dá)到最高值0.4418g：液體搖瓶培養(yǎng)所產(chǎn)的漆酶最高酶活為934.20U/mL，秸稈固態(tài)發(fā)酵所產(chǎn)的漆酶最高酶活為648.39U/mL。 2.將降解木質(zhì)素的平菇HF和降解纖維素的康氏木霉做平板拮抗試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)康氏木霉生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)，對(duì)白腐菌有競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。因此，需將兩種菌進(jìn)行二步混合發(fā)酵降解秸稈。由不同的混合發(fā)酵方式所產(chǎn)生的降解效果來看，H6-T10組合最

4、適宜，降解效果最好，木質(zhì)素的降解率為34.77％，纖維素的降解率為41.50％。 3.通過單因素分析試驗(yàn)，研究了不同原料、不同培養(yǎng)條件對(duì)秸稈木質(zhì)素和纖維素降解效果的影響。確定了平菇HF和康氏木霉二步混合發(fā)酵降解秸稈的優(yōu)化培養(yǎng)條件：發(fā)酵基質(zhì)的秸稈粒徑大小為50目，10％的總接種量、平菇HF和康氏木霉的接種比例為3:2、培養(yǎng)溫度為26℃、初始pH為5.5、培養(yǎng)基含水量為60％。 4.通過Plackett-Burman法從8個(gè)