纤维素乙醇工程化探讨

出于对能源安全、大气污染的担忧以及促进农村经济发展的考虑,世界许多国家使用乙醇作为含氧添加剂或交通运输燃料来替代汽油。纤维素乙醇生产原料丰富,且具有明显的低碳排放特性而备受关注。随着全球范围内几套大型纤维素乙醇示范装置的相继试车,工程化问题将得到解决,并有望在2015-2016年完成装置的经济性考核,逐步进入商业化阶段。为避免原料"与人争粮,与粮争地",1代燃料乙醇将逐步向2代纤维素乙醇过渡。本文在综述近期国内外纤维素乙醇产业化概况的基础上,从化学工程和生物工程的角度对预处理、酶制剂及酶解工艺、戊糖/己糖共发酵菌株及工艺、装备等几个方面的技术进展进行剖析,讨论了工程化遇到的主要问题,探讨了我国纤维素乙醇技术的发展方向。     

螺带桨搅拌在木质纤维素酸预处理反应器中的应用简

在干式稀酸预处理的反应器中采用螺带桨搅拌器,对秸秆预处理体系进行混合。在带有螺带式搅拌的预处理过程中,在质量分数2.0％和2.5％的H2 SO4用量条件下,预处理后72 h秸秆的酶解糖化得率分别为77.55％和87.11％,比静态预处理得到的得率分别增长了7.6％和2.4％,抑制物的生成显著降低。通过计算流体力学方法验证,螺带桨搅拌器可以有效地改善玉米秸秆在稀酸预处理过程中的蒸汽和秸秆两相的混合情况。     

Bacterial microbiome of Coptotermes curvignathus （Isoptera： Rhinotermitidae） reflects the coevolution of species and dietary pattern

Coptotermes curvignathus Holmgren is capable of feeding on living trees. This ability is attributed to their effective digestive system that is furnished by the termite＇s own cellulolytic enzymes and cooperative enzymes produced by their gut microbes. In this study, the identity of an array of diverse microbes residing in the gut of C. curvignathus was revealed by sequencing the near-full-length 16S rRNA genes. A total of 154 bacterial phylotypes were found. The Bacteroidetes was the most abundant phylum and accounted for about 65% of the gut microbial profile. This is followed by Firmicutes, Actinobacteria, Spirochetes, Proteobacteria, TM7, Deferribacteres, Planctomycetes, Ferrucomicrobia, and Termite Group 1. Based on the phylogenetic study, this symbiosis can be a result of long coevolution of gut enterotypes with the phylogenic distribution, strong selection pressure in the gut, and other speculative pressures that determine bacterial biome to follow. The phylogenetic distribution of cloned rRNA genes in the bacterial domain that was considerably different from other termite reflects the strong selection pressures in the gut where a proportional composition of gut microbiome of C. curvignathus has established. The selection pressures could be linked to the unique diet preference of C. curvignathus that profoundly feeds on living trees. The delicate gut microbiome composition may provide available nutrients to the host as well as potential protection against opportunistic pathogen.     

Research and Analysis of Microorganisms in Returning the Corn Straw to Field

以玉米秸秆中木质纤维素的基本结构与组成和降解木质纤维素的微生物与酶类为依据,以解决秸秆还田过程定向快速腐熟关键技术为主,通过对微生物腐熟剂在秸秆腐解过程中定殖能力和腐解率的研究,确立了微生物腐熟剂在玉米秸秆还田中的作用,观察测试了人工加入的微生物菌群对土壤微生物种群数量及土壤酶活性的影响,对其研究测试结果进行了分析。     

混合培养对固氮菌和纤维素分解菌生长及固氮的影响

对筛选的自生固氮菌和纤维素分解菌进行混合培养 ,研究了菌数与菌液含氮量的变化情况 ,并与其单独培养进行了比较。实验证明 :在混合培养条件下 ,两种菌能相互利用、相互促进 ,混合培养液的菌数增加 ,固氮菌的固氮能力提高。这两种菌可混合培养制成混合菌剂。。     

长白山分解纤维素的瓶霉属和外瓶霉属真菌

瓶霉属、外瓶霉属真菌在自然界中广泛分布,是有着重要经济意义的一类真菌。迄今,我国已报道疣状瓶霉（Ｐｈｉａｌｏｐｈｏｒａ ｖｅｒｒｕｃｏｓａ）。裴氏瓶霉（Ｐｈ．ｐｅｄｒｏｓｏｉ）,棘状外瓶霉（Ｅｘｏｐｈｉａｌａ ｓｐｉｎｉｆｅｒａ）、皮炎外瓶霉（Ｅ．ｄｅｒｍａｔｉｔｉｄｉｓ）和甄氏外瓶霉（Ｅ．ｊｅａｎｓｅｌｍｅｉ＝Ｐｈ．ｇｏｕｇｅｒｏｔｉｉ）５种,均是分离自人体的病原真菌。在长白山自然保护区的原始林     

枇杷冷藏过程中果肉木质化与细胞壁物质变化的关系

“大红袍”和“解放钟”枇杷果实在 1℃下贮藏时 ,细胞壁物质代谢异常 ,果肉硬度持续升高而出汁率逐渐降低 ,果胶酯酶 (PE)和多聚半乳糖醛酸酶 (PG)活性和水溶性果胶含量下降 ,原果胶含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及木质素和纤维素含量不断增加。约经 3周贮藏后 ,果实出现果皮难剥、果肉质地变硬、粗糙少汁的异常劣变现象。在 12℃下贮藏的枇杷果实 ,细胞壁物质代谢正常 ,果肉硬度增加少 ,PE和PG活性及水溶性果胶含量较高 ,无原果胶增加现象 ,PAL活性呈下降趋势 ,木质素和纤维素含量变化不大 ,果实不出现木质化败坏。这些结果表明冷藏枇杷的木质化败坏可能是一种低温失调现象     

法夫酵母PLX-All发酵纤维素酶水解物合成虾青素*

法夫酵母（Phaffia rhodozyma)PLX-All菌株能够发酵纤维素酶水解物进行虾青素的生物合成。纤维素的酶解物主要为纤维二糖和葡萄糖,在另外添加适量其它营养物后可被法夫酵母发酵用于生长及合成虾青素。摇瓶试验结果表明,培养108h,法夫酵母的生物量可达2.3g／L,虾青素的产率达913.4g／g干细胞,虾青素体积产率为2.1mg／L。在2L罐的发酵试验中,法夫酵母的生物量可达3.23g／L（第96h）,虾青素的产率达581.4g／g干细胞,虾青素体积产率达1.88mg／L。     

紫孢侧耳栽培期基质中纤维素类的降解和有关酶活的变化

以棉籽壳为基质栽培紫孢侧耳（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓｓａｐｉｄｕｓ）,分别在菌丝长满期、菇蕾期、一茬菇和二茬菇时测定培养料中纤维素和半纤维素含量的变化以及纤维素酶（ＣＭＣ酶）和半纤维素酶活性的变化。结果表明：从接种到一茬菇时期,纤维素酶、半纤维素酶活不断升高,此后,迅速降低;基质中两种酶的底物含量降低速度以菇蕾一一茬菇时最大。菇蕾期后,两种底物的减少量多,菇蕾期以前较少。菇蕾期以前半纤维素降解稍多,菇蕾期以后纤维素降解较多。     

构菌栽培过程中对木质纤维素的降解和几种多糖分解酶活性的变化

本文分析了构菌在木屑-麦麸基物上生长发育期间,基物主要组分的降解和几种多糖分解酶活性的变化。结果表明,菌丝体迅速生长期间呼吸强度最大,在菌丝长满基物到子实体发生期间的呼吸强度很小,子实体发育期呼吸强度再次升高。在以新鲜木屑为主要基物时,构菌对基物中的纤维素和半纤维紊的分解作用较弱,并且构菌仅有很徽弱的木紊分解能力。胞外羧甲基纤维素酶、滤纸纤维素酶,木聚糖酶、果胶酶和淀粉酶的活性存在于构菌整个栽培过程,在菌丝体迅速生长期淀粉酶活力较高,在菌丝长满基物后活力明显下降,其它四种酶的活性变化规律与淀粉酶活性变化规