簡青霉對(duì)稻草秸稈降解條件最優(yōu)化和機(jī)理研究.pdf

1、秸稈是全球含量最大的可再生清潔資源，這種豐富而廉價(jià)的資源由于秸稈分布零散、體積大、收集運(yùn)輸成本高以及綜合利用經(jīng)濟(jì)性差等原因無法得到很好的利用，大量被浪費(fèi)。近年生物法降解秸稈以其能耗小、成本低、無污染等優(yōu)點(diǎn)越來越受到關(guān)注。真菌對(duì)秸稈的降解主要是通過分泌纖維素酶、半纖維素酶和木質(zhì)素降解酶來對(duì)秸稈中的纖維和木質(zhì)素結(jié)構(gòu)進(jìn)行水解和氧化作用，這些酶的酶活性可以用來衡量真菌對(duì)秸稈的降解能力。本文采用簡青霉來對(duì)稻草秸稈進(jìn)行降解，為了更好的模擬在現(xiàn)實(shí)中秸

2、稈的生物降解過程，實(shí)驗(yàn)中以秸稈作為唯一碳源、氮源，只加入Mandel's無機(jī)鹽營養(yǎng)液進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵。對(duì)降解過程中纖維素酶、半纖維素酶和木質(zhì)素降解酶的酶活性變化和纖維、木質(zhì)素的降解效果進(jìn)行分析，得到簡青霉降解稻草秸稈時(shí)先對(duì)纖維素和半纖維素降解，木質(zhì)素的降解相比較后期，而且木質(zhì)素降解酶對(duì)木質(zhì)素降解的作用有滯后性。為了能夠達(dá)到最優(yōu)的降解效果，本文通過三因素三水平實(shí)驗(yàn)對(duì)簡青霉降解稻草秸稈的培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到在最優(yōu)培養(yǎng)條件是溫度40℃、含水率

3、80%、pH值8。
　　本文還通過對(duì)降解不同天數(shù)的秸稈進(jìn)行紅外光譜分析、環(huán)境掃描電鏡分析和洗脫液的GC-MS分析來探索簡青霉對(duì)稻草秸稈的降解機(jī)理，將這三種檢測(cè)方法的結(jié)果綜合分析可得簡青霉對(duì)稻草秸稈降解的大致過程是先對(duì)表面蠟質(zhì)和纖維素、半纖維素進(jìn)行降解，對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行側(cè)鏈氧化和甲基化；然后木質(zhì)素中的苯環(huán)被解鏈，并得到進(jìn)一步降解。同時(shí)結(jié)合分析可以得到秸稈表面的硅結(jié)構(gòu)的裸露程度可以作為秸稈降解程度的一個(gè)表征。此外，還發(fā)現(xiàn)堿木質(zhì)素可以誘導(dǎo)簡