野葛地上部分用于生产燃料乙醇相关的各项成分检测与分析

通过测定野葛地上部分不同生长年限不同部位的纤维素、木质素、半纤维素、可溶性总糖含量.为合理开发葛属植物资源,如生产燃料乙醇等提供依据.分别采用酸解法利用FIWE 3/6纤维素测定仪测量野葛地上部分不同部位的纤维素、木质素含量,盐酸水解法测定半纤维素含量,蒽酮比色法测定可溶性总糖含量.采用稻草和象草为对照.结果显示,野葛两年以上生藤茎中纤维素、木质素、可溶性总糖含量最高,分别为27.89%、23.43%和31.63%.两年以上生整株中半纤维素含量最高,为10.71%.相对于稻草和象草,野葛地上部分的可溶性糖含量很高.因此可利用两年以上生藤茎或整个地上部分为原料生产燃料乙醇,对全面开发利用野葛资源有积极的意义.     

木薯纤维素乙醇发酵的纤维素酶成本评价

木薯中的纤维素成分约占木薯干重的10％(W/W).文中以木薯燃料乙醇生产的木薯纤维素酒渣为原料,从纤维素酶成本角度评估了三种利用木薯纤维素组分发酵生产乙醇的方法,包括木薯纤维素酒渣的直接糖化和乙醇发酵、木薯纤维素酒渣预处理后的糖化与乙醇发酵、木薯乙醇发酵中同步淀粉与纤维素糖化以及乙醇发酵.结果表明,前两种方法的纤维素利用效率不高,酶成本分别达到13602、11659元/吨乙醇.第三种方法,即在木薯乙醇发酵过程同时加入糖化酶和纤维素酶,进行同步淀粉与纤维素糖化,进而进行乙醇发酵,木薯纤维素乙醇的收益最高.发酵结束时的乙醇浓度从101.5g/L提高到107.0g/L,纤维素酶成本为3 589元/吨乙醇.此方法利用木薯纤维素与木薯淀粉同时进行,不会带来额外的设备及操作投入,酶成本低于产品乙醇价格,可实现盈利,因此第三种方法为木薯纤维用于乙醇发酵的最适方法,本研究结果将为木薯乙醇产业深度利用木薯纤维提供依据.     

纤维素降解的菌株筛选及其运用

目的:筛选降解稻草纤维素菌株,为纤维素的高效降解提供理论依据.方法:采用羧甲基纤维素钠刚果红培养基与滤纸条培养基从采集的腐木、腐土和腐叶等样品中筛选出纤维素降解菌.然后经液态发酵后测定其羧甲基纤维素酶活力与降解稻草的天然纤维素酶活力,综合考虑这两种酶活力,对其进行单独与混合发酵培养.筛选分解稻草能力较强的菌株组合.结果:初筛到5株真菌和5株细菌纤维素降解力较优的菌株.经酶活力测定后,得到分解纤维素能力较强的两株真菌F3和F5与两株细菌B1和B5,其中F3和B1的羧甲基纤维素酶活分别为705.6U、214.6U;F5和B5天然纤维素酶活分别为466.5U、204.8 U.混合培养在一定程度上能提高纤维素酶活,F3/F5具有稳定而较高的酶活力,某时间段酶活高达646.8U,且后续酶活力也保持在较高水平.而F3/B5在某时间段的酶活高达788.6U.结论:菌株的混合培养可以提高纤维素酶活.     

复方嗜酸乳杆菌联合小麦纤维素治疗肝性脑病的疗效观察

目的 观察复方嗜酸乳杆菌联合小麦纤维素治疗肝性脑病的临床疗效.方法 将48例肝性脑病患者随机分成A、B两组,A组24例在常规综合治疗的基础上给予复方嗜酸乳杆菌联合小麦纤维素治疗,B组24例在常规综合治疗的基础上仅给予小麦纤维素治疗,观察两组数字连接试验,数字符号试验,血氨及肝功能的变化,数据采用统计学方法分析.结果 与B组比较,A组数字连接实验(NCT)的缩短、数字符号试验(DST)评分的增加及血氨含量下降明显,差异有统计学意义(P＜0.01),A组肝功能改善亦明显(P＜0.05).结论 在常规综合治疗的前提下,复方嗜酸乳杆菌联合小麦纤维素治疗肝性脑病的疗效优于单用小麦纤维素,有利于患者症状的缓解、血氨的下降及肝功能的保护.     

生物法脱除木质纤维素水解液中抑制因子的最新研究进展

实现从木质纤维素原料到燃料和高附加值化学品的生物转化,预处理是一个非常重要的步骤.酸解或蒸汽爆破等热-化学预处理过程会在水解液中生成或释放有机酸类、糠醛类和酚类化合物等抑制因子.这些抑制因子对发酵微生物具有毒性,会显著降低发酵产品的产率和生产强度.生物法去除木质纤维素水解液中的抑制因子具有操作简便以及不产生废水、废物等优点.生物脱毒法可分为两类:一类是通过向木质纤维素水解液中添加微生物或酶制剂,在发酵前去除抑制因子;另一类方法是通过遗传改造或适应性进化提高发酵菌株对抑制因子的生物降解能力,从而提高木质纤维素水解液的发酵性能.将着重以乙醇生产为例,介绍如何通过生物脱毒的方法提高木质纤维素水解液发酵的得率和生产强度.     

平板混合培养木质纤维素降解菌研究进展

微生物的混合培养已广泛应用于木质纤维素类物质的转化与降解领域.不同木质纤维素降解菌在混合培养时的相互关系在很大程度上影响混合培养的效果.目前对这种相互关系的研究主要依托平板混合培养展开,所用到的平板主要有基础培养基平板和改进培养基平板两种.其中基础培养基平板法主要根据菌落形态、菌丝体颜色、胞外挥发性有机化合物成分和典型胞外酶活性等进行研究,而改进培养基平板则是将基础培养基平板中的碳源更换为天然木质纤维素类物质进行对比研究.本文综述了采用平板混合培养不同木质纤维素降解菌菌株的研究现状和进展,并对该领域研究应重点关注的问题进行了展望.     

高等植物细胞壁中纤维素的合成

植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素、木质素和果胶质等构成.近年来,在细胞壁形成,如纤维素合成方面的研究取得了一系列非常令人鼓舞的进展.本文就高等植物细胞壁中纤维素合成机制的研究进展作一介绍.     

纤维二糖抑制外切纤维素酶水解作用机理的分析

纤维二糖是纤维素分子的结构单元, 也是纤维素酶水解纤维素时的主要产物. 它能强烈抑制纤维素酶的水解作用, 但并不影响酶对纤维素的吸附. 红外、荧光、圆二色谱分析表明, 纤维二糖可结合在外切纤维素酶活性部位附近的色氨酸残基上形成“位阻效应”, 从而阻止纤维素分子链进入活性中心. 同时, 结合纤维二糖后, 外切纤维素酶分子构象发生了较大变化, 致使吸附纤维素后不能导致微纤维的分离, 为“无效吸附”.     

川西高山林线交错带两种地被物分解的木质纤维素酶活性特征

以川西高山林线交错带两种优势地被物锦丝藓和高山冷蕨为对象,对针叶林和林线中锦丝藓植物残体及高山冷蕨凋落叶分解的质量损失和木质纤维素酶活性特征进行研究.结果表明： 锦丝藓和高山冷蕨的质量损失率在雪被期和生长季均表现为林线高于针叶林,而酶活性整体上表现为针叶林显著高于林线.两种地被物不同季节的质量损失有显著差异,雪被期林线和针叶林的锦丝藓质量损失率占全年的69.8%和83.0%;生长季林线和针叶林的高山冷蕨质量损失率分别占全年的82.6%和83.4%.高山冷蕨凋落叶在生长季节快速分解,与其生长季节末较高的纤维素酶活性相吻合,说明纤维素和半纤维素的酶解作用可能是凋落物前期质量损失的主要原因.多元线性回归分析表明,环境因子和凋落叶初始质量能共同解释酶活性变异的45.8%～85.1%,两种地被物分解过程中酶活性主要受到雪被期冻融循环的影响.     

哀牢山两类山地森林林冠及林下腐殖质微生物群落比较

中山湿性常绿阔叶林、山顶苔藓矮林是云南哀牢山高海拔山地主要的原生森林植被类型.本文对哀牢山徐家坝地区两类森林林冠及各自林下地表腐殖质的理化特性、微生物组成、数量、生化活性、代谢活性及其季节动态,以及两类森林不同优势树种林冠腐殖质微生物数量及代谢活性进行了研究.结果表明： 两类森林林冠腐殖质的真菌、放线菌的数量、微生物生物量C、N、固氮作用和纤维素分解作用的强度均显著高于林下地表腐殖质;中山湿性常绿阔叶林林冠腐殖质的纤维素分解菌、纤维素分解强度、微生物生物量C、N、有机碳、土壤呼吸强度等指标均显著高于苔藓矮林.在季节变化方面,湿季林冠腐殖质中真菌、细菌及好氧性固氮菌的数量以及呼吸强度均高于干季,放线菌则相反,纤维素分解菌干湿季间差异不显著.两类森林林冠腐殖质微生物数量及生化活性的季节变化幅度均大于林下地表腐殖质.不同树种之间冠层腐殖质的微生物数量差异显著,其中湿季的差异比干季更为明显.林冠层腐殖质的微生物在维系林冠附生植物多样性以及为林冠繁茂的附生植物生长发育提供所需的养分等方面具有重要的生态功能.     

嗜热菌Caldicellulosiruptor bescii Athe_0597基因克隆与表达

嗜热菌Caldicellulosiruptor bescii能够高效水解木质纤维素,C.bescii分泌的纤维素降解体系中含有多种糖苷水解酶和未知功能的非催化蛋白.未知功能非催化蛋白Athe_0597能与多种纤维素底物结合且在纤维素降解体系中高丰度存在.本研究对Athe_0597进行了生物信息学分析;以C.bescii...     

秸秆与牛粪混合发酵对秸秆降解及土壤肥力的影响

利用GET技术可以有效地降解秸秆生产清洁能源生物甲烷,达到无害化处理与利用秸秆的目的。本研究应用GET技术研究了发酵基质(秸秆∶牛粪)配比和温度对秸秆降解及土壤肥力的影响,以求为GET技术的推广与应用提供支撑。结果表明,各处理因素中发酵基质配比和温度及其相互作用对秸秆纤维素和半纤维素的降解有显著影响,两因数的交互作用对纤维素和半纤维素的降解也有显著作用,但对木质素的影响不显著。其中发酵基质配比以1∶1最为适宜,其纤维素和半纤维素的降解率分别为55. 39%和27. 75%;秸秆纤维素的降解率随着温度的升高而增加,但半纤维素降解率在30℃时达到最高,分别比10℃、20℃和40℃时高33. 80%、18. 37%和6. 26%。发酵基质配比和温度对厌氧发酵后土壤的肥力也有显著作用,土壤有机质、全氮和全磷含量均以1∶1配比处理和30℃处理条件下为最高。GET技术的应用还能显著改善土壤结构,厌氧发酵后土壤微团聚体粒径组成由小团聚体转化为大团聚体为主,土壤微团聚体分形维数显著下降。     

植物纤维素合成酶基因的研究进展

纤维素是植物细胞壁的主要成分。自然界中每年大约有1800亿吨的纤维素产物生成。纤维素的巨大经济价值使纤维素合成酶基因成为基因工程的热点之一。1996年, Delmer小组首次从植物中克隆出纤维素合成酶基因。近年来,在纤维素合成酶的结构、功能、定位和基因功能的研究方面成果斐然。本文概述了植物纤维素合成酶基因的研究进展。 Abstract:Cellulose is a major component in plant cell wall.About 180 billion tons of cellulose are produced per year in nature.The commercial importance of cellulose makes the genes coding it one of attractive targets for plant genetic engineering.A number of cellulose synthase genes have been first cloned from plant species by Delmer's group in 1996.Recently,research achievement has been obtained in accumulating to understanding the cellulose synthase function,location,and the gene function.The paper summarized the research progress of cellulose synthase genes in higher plants.     

纤维素降解菌的研究与应用进展

本文介绍了纤维素降解菌的研究进展和纤维素基因工程菌的开发,以及纤维素降解菌在农业和工业的应用进展,为探索和应用纤维素降解菌提供了新方向和思路.     

统合生物工艺与纤维素分解性高温菌乙醇转化的研究进展

生物乙醇是可再生的绿色能源,作为可以完全或部分替代化石能源的新型能源,近年来受到了世界各国的关注.木质纤维素作为生物乙醇的生产原料具有巨大的市场潜力,而统合生物工艺(CBP)能有效降低木质纤维素乙醇的生产成本,为纤维素乙醇的工业化生产提供了新的工艺思路.主要介绍利用高温纤维素分解菌的统合生物工艺策略以及国内外对高温纤维素分解茵代谢工程研究的最新进展.     

巴西蘑菇对木质纤维素的降解与转化*

巴西蘑菇能够降解棉籽壳和麦草两种培养基中木质纤维素复合体中的全部组分,属于白腐真菌;巴西蘑菇降解的有机物质的绝大部分被菌体的呼吸过程消耗掉,其绝对生物学效率较低,仅为4.41%~5.25%;在栽培前期木质素的降解速率大于纤维素和半纤维素,这对纤维素和半纤维素的降解十分有利;非木质纤维素组分主要在菌丝生长阶段被利用,而木质纤维素是子实体生长发育阶段的主要碳源;就整个栽培过程而言,巴西蘑菇生长发育所需要的82.39%~84.50%的碳源来自木质纤维素。     

混合菌发酵转化纤维素生产单细胞蛋白

纤维素是自然界中存在的最丰富的天然资源,合理开发和利用纤维素是科学家们一直致力于研究的重点领域.尽管几十年来人们在纤维素及纤维素酶的理论研究和实践应用方面均取得了较大进步,迄今尚无一种微生物或一套酶系按传统方法用于大规模降解纤维素,并取得显著经济效益[1-3].利用微生物混合发酵,可使纤维素转化为单细胞蛋白.该方面研究不仅可以解决蛋白资源短缺,解决动物饲料需求上的短缺,而且还可以提高和改善饲料中的蛋白含量和营养价值.本文就混合菌发酵转化纤维素合成单细胞蛋白的应用研究进行概述. 1 液态混合菌体系发酵纤维素合成单细胞蛋白     

细菌固氮作用的新发现

马萨诸塞大学的微生物学家发现生活在池塘底泥和森林土壤中的细菌能完成两种复杂的生理功能:固氮作用和分解纤维素作用。纤维素构成植物细胞壁坚硬的骨架,是植物中极丰富的成分,全球每年生成约1000亿吨纤维素。这类细菌在没有纤维素作能源时仍能生存,能从空气中固氮。表明细菌在全球氮循环中起很大的作用,能全部固定氮素中的60％,每年约1亿吨。至今未经分类的这类细菌分布很广,在有着丰富纤维素     

玉米秸秆纤维素分解菌的选育研究

玉米秸秆是纤维组分含量很高的农作物残留物,利用纤维素分解菌生产发酵饲料是当前饲料业的一个发展方向,它可将纤维素分解为牲畜可利用的糖,同时增加饲料中蛋白质的含量.试验从微生物丰富的土壤中分离到10株能分解纤维素的菌株,分别测定滤纸分解度、CMC酶活、FPA酶活和天然纤维素酶活,筛选出6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株.通过改变其培养基中天然纤维素的含量,发现随着培养基中天然纤维素含量的增加,酶活力也随之升高.     

芦苇浆纳米纤维素超声法制备工艺优化及表征

以芦苇浆为原料,采用超声辅助硫酸水解法制备了纳米纤维素.在单因素实验的基础上,响应面法优化纳米纤维素制备工艺条件,结果表明最佳制备工艺条件为超声时间32 min,硫酸浓度52％,反应温度54℃,纳米纤维素得率最高(78.67％);通过傅里叶变换红外(FTIR)、X射线衍射和透射电子显微镜(TEM)对最佳工艺条件制备的纳米纤维素进行性能表征,分析表明最佳工艺条件制备的纳米纤维素聚集态结构为纤维素Ⅰ型,呈棒状.