纤维素酶生产技术

利用可再生的纤维素资源生产燃料乙醇是克服能源危机的有效途径之一，半个世纪以来我国在这方面已投入了大量的财力．物力进行工业化相关研究。。整体工艺流程是，纤维素首先经过水解得到葡萄糖．然后经过酒精酵母发酵即可得到乙醇．经蒸馏，脱水制成无水乙醇后可用于配制乙醇汽油．作为汽车燃料。纤维素水解产生葡萄糖有化学法和酶法。化学法一般采用稀酸水解．酸性废液严重污染环境，     

烟气脱硫石膏对滨海农耕土壤磷素形态组成的影响

为探明不同烟气脱硫石膏施用量对滨海农耕土壤中的全磷、有效磷、无机磷组分等的影响,通过田间试验的方式,分别在试验区土壤中施加0t/hm~2、15t/hm~2、30t/hm~2、45t/hm~2烟气脱硫石膏。研究结果表明:与对照组相比,各处理组的土壤全磷含量无显著差异,而土壤中的有效磷和渗滤液中的可溶性磷含量则随着烟气脱硫石膏施入量的增加而降低;施入烟气脱硫石膏后农耕土壤中无机磷含量显著增加,其中又以磷酸钙盐含量的增加为主,磷酸钙盐中的Ca2-P、Ca_8-P和Ca_10-P含量分别增加了30.8%—68.9%、35.2%—66.3%和7.3%—17.8%。烟气脱硫石膏的施用促进了植物的生长发育,有效磷的降低和无机磷组分中磷酸钙盐的增加并未影响到植物对磷素的吸收。因此,烟气脱硫石膏能有效地固定滨海农耕土壤中的溶解态磷,控制土壤过量磷素向水体迁移,降低附近水体富营养化发生的机率,保障区域水体生态系统环境安全。     

环氧树脂固定化的Bacillus sp.DL-2胞外蛋白酶在拆分(±)-乙酸苏合香酯中的应用

环氧基是一个非常活跃的基团,它能与酶、蛋白质和核酸等生物分子发生反应形成共价键,有利于生物分子的固定化。经共价结合法固定化的酶其稳定性及重复使用性可得到显著提高。用环氧树脂ES-103B为载体采用共价结合法对海洋细菌Bacillus sp. DL-2的胞外蛋白酶进行固定化,经过单因素实验优化条件得出最优固定化条件为:p H 8. 0的胞外蛋白酶溶液,25 g/L的ES-103B,45℃下反应8h。采用此最优条件下的固定化酶拆分(±)-乙酸苏合香酯制备出了e. e. p=97. 5%的(R)-1-苯乙醇(产率为45. 0%)和e. e. s=99. 2%的(S)-乙酸苏合香酯(产率为83. 9%)。该固定化酶拆分(±)-乙酸苏合香酯在重复使用8次后制备出的(R)-1-苯乙醇的e. e. p仍大于90%,且固定化胞外蛋白酶在4℃下具有较好的储存稳定性。     

不同酸水解酪蛋白对W135群和Y群脑膜炎奈瑟菌荚膜多糖产量的影响

目的 探索不同酸水解酪蛋白对W135群与Y群脑膜炎奈瑟菌(脑膜炎球菌)荚膜多糖产量的影响。方法 分别以NaCl质量分数为37%和14%的酸水解酪蛋白作为有机氮源配制改良半综合高盐培养基和低盐培养基,利用全自动细菌发酵罐分别在两种培养基里培养W135群和Y群脑膜炎球菌,比较这两种菌株在两种培养基中的生长时间、收获液菌密度( A 600 nm 值)、收获液去菌体后与去复合多糖后上清中的荚膜多糖含量,以及纯化后的精糖产量;比较高盐培养基收获液及其2倍稀释液中不同终含量的十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide, CTAB)溶液对多糖沉淀效果的影响。结果 W135群与Y群脑膜炎球菌在两种培养基中的培养时间差异无统计学意义( P >0.05),但高盐培养基收获液的菌密度、收获液去菌体后上清液中的多糖含量均高于低盐培养基收获液,差异有统计学意义( P < 0.05),而高盐培养基收获液纯化后的精糖产量低于低盐培养基,差异有统计学意义( P <0.05)。高盐培养液2倍稀释后,在CTAB终体积分数为0.04%时,W135群与Y群脑膜炎球菌多糖全部沉淀,而未稀释高盐培养液即使CTAB终体积分数提高到0.14%,依然也不能完全沉淀 W135群与Y群脑膜炎球菌多糖。结论 不同酸水解酪蛋白对W135群和Y群脑膜炎球菌的生长密度和荚膜多糖产量有影响,用CTAB溶液沉淀荚膜多糖时需控制收获液盐含量。     

大曲来源淀粉利用型乳酸菌的筛选及其淀粉利用特性

【背景】乳酸菌是面包、馒头等发酵食品中的重要功能微生物,对改善质地和风味均具有重要作用。淀粉利用能力高的乳酸菌,因其能够在生面粉中更好地定殖而具有重要的应用价值。【目的】筛选获得淀粉水解型乳酸菌并研究其淀粉利用特性。【方法】以浓香型白酒大曲为筛选源,采用淀粉基质碳源对大曲中乳酸菌进行定向富集,结合淀粉发酵能力筛选高淀粉利用能力菌株,并对筛选得到的优良菌株展开淀粉酶表达及其酶活力研究。【结果】以贮存3-6个月的大曲为优秀筛选源,以生面糊传代富集方法可较快筛选出具有良好淀粉利用能力的乳杆菌,主要物种为植物乳杆菌和类食品乳杆菌。对其中一株具有淀粉利用能力的类食品乳杆菌LBM12001的淀粉水解特征和淀粉酶活力展开研究,该菌株淀粉水解能力达10 g/L,并且其在面糊中具有良好的定殖能力;酶活力测定表明,其α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶为胞外酶;麦芽糖淀粉酶水解淀粉的最适pH值为3.5,比酶活为1 240 U/mg。【结论】建立起从我国传统白酒发酵大曲中高效筛选淀粉水解型乳酸菌的富集筛选方法,以及菌株的水解能力评价方法,获得的胞外麦芽糖淀粉酶分泌型乳杆菌在酸面团、馒头等需进行生面粉发酵食品的生产中具有重要应用前景。     

Ser203在大鼠脑驱动蛋白水解ATP中重要作用的晶体学分析

大鼠脑驱动蛋白(rat brain kinesin)是一种利用水解ATP所释放的能量,在微管束上高速且连续性运动的常规驱动蛋白.它在神经突触的物质运输中起着重要作用.研究大鼠脑驱动蛋白是如何将ATP中储藏的化学能转化为机械动能,是理解其运动机能的重要课题.本课题获得了大鼠脑驱动蛋白单体与ATP结构类似物AMPPCP形成的复合物晶体结构.将这个晶体结构与大鼠脑驱动蛋白单体-另一种ATP结构类似物AMPPNP形成的复合物晶体结构以及大鼠脑驱动蛋白单体-ATP水解产物ADP形成的复合物晶体结构进行相互比较,揭示了其活性中心的开关区域I中丝氨酸203可能作为质子的供体,加速了ATP中γ-磷酸和β-磷酸的断裂,从而导致ATP的水解.     

固定化纤维素酶对预处理纤维素原料水解效果的影响

以壳聚糖为载体用交联法制备固定化纤维素酶,考察固定化纤维素酶对蒸爆、球磨、超声波、喷淋、高温预处理玉米秸秆纤维素原料的酶解效果.结果表明:物料经蒸爆预处理后酶水解效率最高可以达到95%,球磨预处理水解效率次之,达到60%.用电镜和FT-IR对处理前后秸秆结构进行表征分析,证明预处理对物料的物理结构及化学组成有一定的影响.蒸爆法和球磨法可以使物料致密的天然结构彻底破坏,从而增加物料的比表面积;蒸爆预处理可以使纤维素内部氢键和官能团改变,使物料更易于酶解.     

凋落物添加和移除对杉木人工林土壤水解酶活性及其化学计量比的影响

土壤生态酶化学计量比可用于评估微生物碳(C)、氮(N)和磷(P)养分的需求状况。以往从凋落物输入量变化对生态酶化学计量比的角度来探讨杉木人工林土壤养分状况的研究较少。以亚热带杉木人工林为研究对象,采用随机区组实验设计,对12块杉木人工林样地进行3种凋落物处理(凋落物添加(LA);凋落物移除(LR);对照(CK)),通过测定土壤C、N和P水解酶(β-葡糖苷酶(BG)、半纤维素酶(CB)、β-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(AP))的活性及土壤理化性质,探讨凋落物添加和移除对杉木人工林土壤养分状况的影响。结果表明:LR显著抑制了AP、BG、CB、NAG和LAP活性,同时降低了土壤含水量(SMC)、有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和有效氮含量;而LA对以上指标均存在显著的正效应,表明凋落物输入量变化主要是通过改变土壤水分和养分状况来影响水解酶的活性。LR和CK处理下土壤酶活性比ln(BG+CB):ln(AP)和ln(NAG+LAP):ln(AP)均低于全球尺度上土壤酶活性比ln(BG+CB):ln(AP)(0.62)和ln(NAG+LAP):ln(AP)(0.44),表明亚热带地区杉木人工林土壤微生物生长受磷限制;LA处理的土壤的ln(BG+CB):ln(AP)和ln(NAG+LAP):ln(AP)均高于全球尺度,表明LA在一定程度上缓解了土壤磷限制,生态酶化学计量比响应的差异表明磷可能是驱动亚热带杉木人工林土壤生态酶化学计量比内在联系的关键因子。相关分析表明SMC、SOC和有效氮含量与土壤酶活性及其化学计量比呈极显著正相关关系,因此,生态酶化学计量比可作为表征土壤当前养分有效性状况的重要指标,该研究可为亚热带杉木人工林土壤养分管理和可持续性经营提供科学的基础理论。     

双酶法制备玉米皮膳食纤维的研究

采用蛋白酶和淀粉酶结合水解制备玉米皮膳食纤维,通过正交试验确立了玉米皮膳食纤维的双酶法制备工艺。双酶法制备的玉米皮膳食纤维的产率为59.4%,膳食纤维的蛋白质量分数为0.82%,淀粉质量分数为1.42%,灰分为0.4%,水分质量分数为8.6%,持水力为5.9±0.4 g.g-1。