常见食用菌对木质纤维素降解及酶学特性分析

来源 :贵州师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rain12345
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
木质纤维素类生物质是地球上含C、H元素最丰富的资源之一,可转化为清洁的可再生生物燃料,为人类社会可持续化发展提供源源不断的能源,并可减少对化石资源的依赖和环境污染问题。木质纤维素类生物质结构复杂,半纤维素和木质素以不同类型的氢键和化学键连接,形成类似粘合剂的保护壳层,增大纤维素开发利用的难度,其进一步利用需进行预处理。食用菌以木质纤维素类生物质为主要原料,生长过程中分泌大量胞外酶将木质纤维素降解成可吸收利用的小分子物质。通过食用菌生长对木质纤维素结构的破坏,达到在温和,低成本,环境友好的条件下对木质纤维素类生物质的预处理,是一种绿色、理想的符合社会可持续化发展的新方法。贵州是我国猕猴桃主产区之一,猕猴桃丰产期每年都将产生大量的,属木质纤维素类生物质的废弃枝条,当前均用传统焚烧的方式处理,造成环境污染及资源浪费。因此,本研究以猕猴桃枝条为原料,栽培10种常见食用菌,通过比较食用菌菌丝生长的情况、分泌木质纤维素降解酶的能力和基质中木质纤维素含量的变化,筛选出有效降解木质素的优良菌种;然后优化了该菌种液体培养的条件,分离纯化了漆酶蛋白;最后对纯化后的漆酶进行酶动力学性质分析,为木质纤维素类生物质的预处理和秀珍菇漆酶实际应用提供理论依据。研究包括以下三个方面:(1)研究了香菇、平菇和秀珍菇等10种食用菌栽培在猕猴桃枝中时,菌丝生长情况,分泌木质纤维素降解酶的能力和猕猴桃枝条中木质纤维素各主要成分含量的变化。发现猕猴桃枝可作为10种食用菌的栽培基质,但生长适应性存在差异。不同食用菌分泌木质纤维素降解酶能力存在差异,漆酶、锰过氧化物酶、纤维素酶和半纤维素酶分泌能力最强的依次为秀珍菇、平菇和鹿角灵芝。食用菌生长对猕猴桃枝条中木质素、纤维素和半纤维素的降解具有一定选择性,秀珍菇对纤维素和半纤维素的降解作用较差,但降解木质素能力最强,栽培20天时木质素的降解率达35.6%;平菇对纤维素的降解效果最好,栽培25天时降解率达48.3%;鹿角灵芝对半纤维素降解率最高,栽培30天时为68.3%。(2)采用响应面法优化了秀珍菇液体培养下分泌漆酶条件,分离纯化了漆酶蛋白。发现Cu2+、Mn2+、没食子酸和愈创木酚对秀珍菇液体培养分泌漆酶能力有促进作用,Fe2+、Ca2+、Al3+和单宁酸对秀珍菇分泌漆酶起抑制作用;响应面优化最佳培养条件为Cu2+浓度:0.50 mmol/L、Mn2+浓度:1.08 mmol/L、没食子酸浓度:1.04 mmol/L,该条件下漆酶活性高达7223.56 U/L,是对照组的4.76倍。采用盐析、透析和离子层析获得漆酶蛋白的分子量约为69 KD,纯化倍数为11.91,酶活性回收率为28.94%。(3)探究了秀珍菇漆酶活性受温度、p H和金属离子的影响。发现漆酶的最佳反应温度为50℃,最适反应p H为4-5,在20-40℃和p H 5-7中有优越的稳定性。K+浓度低于0.625 mmol/L时,对漆酶活性有促进作用;Ca2+、Cu2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Al3+、Pb2+、Ni+、Co2+、Li+、Cd2+、Mn2+和Hg2+对漆酶有抑制作用,且Fe2+的抑制作用最强。秀珍菇漆酶具有优越的底物特异性,对ABTS的亲和力最高,其Km较低(4.64×10-6mol/L),Vmax为5.57×10-4mol/(L·min)。综上结果,食用菌对木质素有降解作用,可用于木质纤维素类生物质的预处理,其中秀珍菇的预处理效果最好,有效脱除木质素,提高纤维素水解糖得率;同时,秀珍菇分泌漆酶能力强,漆酶的酶促动力学和底物特异性等性质优越,可用于商业生产,但实际应用中需控制温度、p H和金属离子,避免酶活性受影响。
其他文献
<正>为深入贯彻落实中央和江苏省关于国企改革三年行动工作部署,徐州市国资委持续优化市属国有资本布局结构,坚持有所为有所不为,做好进、合、退文章,推动市属国有企业更加聚焦主责主业,加快资源资产整合,进一步提高产业集中度,着力培育一批有竞争力的大产业集团,不断提升市属国有经济产业基础高级化、产业链现代化水平,有效增强市属国有企业在产业链中的控制力和带动力,把发展重心向高端装备与智能制造、关键领域基础设
期刊
为贯彻落实党中央、国务院关于建设网络强国的战略部署,加快推进基于互联网协议第六版(IPv6)的下一代互联网规模部署(以下简称IPv6规模部署),促进互联网演进升级和健康创新发展,根据《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《国家信息化发展战略纲要》、《"十三五"国家信息化规划》,2017年11月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,并发出通知
在疫情防控常态化和高等教育扩招的大背景下,毕业生面临的就业压力日益增大。后疫情时期,就业作为最大的社会问题和民生工程,亟待相关部门解决。辅导员是大学生成长的“引路人”,在“新三同”工作方针指导下,辅导员对于大学生就业具有引领作用。如何充分利用辅导员优势,帮助学生成长成才,走出“就业难”的困境具有重要意义。因此,高校辅导员的就业指导工作应做到“因事而化、因时而进、因势而新”,保证管理的精细化,创新云
人工制备结构性土通常在土中添加发泡聚苯乙烯(EPS)和水泥等外加剂实现土颗粒预定排列方式与粒间胶结作用,从而形成土体的结构性。然而目前针对土颗粒排列与胶结作用对人造结构性土结构性影响的研究较少。为此,本文研究了土颗粒排列和粒间胶结对土体初始结构性和结构性演变过程的影响规律及其作用机理。研究结果表明,土体初始结构性随着EPS掺量及其粒径增大而减小,随着水泥掺量增大而增大。这是因为EPS掺量和粒径越大
为探求老旧小区改造对城市可持续发展的影响,本文以我国2017年颁布的老旧小区改造试点城市政策为准自然实验,基于2008—2020年中国118个地级市的面板数据,运用双重差分模型考察老旧小区改造试点城市政策如何影响城市可持续发展及其异质性。研究结果表明:老旧小区改造试点城市的设立可以促进城市可持续发展;机制分析发现,老旧小区改造试点城市政策对城市可持续发展水平的影响主要通过提升城市的社会可持续发展水
近代中国在实现现代化转型时面对着相互交织的四重困境,即后发现代化之困、外铄现代化之困、被迫现代化之困和精英现代化之困。中国共产党在百年辉煌历程中坚持守正与创新相融合,实现马克思主义现代化理论中国化,走出了引领时代的现代化道路;坚持传统与现代相贯通,实现优秀传统文化时代化,走出了接榫古今的现代化道路;坚持独立自主与兼容并蓄相结合,实现外来经验本土化,走出了执中会通的现代化道路;坚持政党主导和人民主体
<正> 我国能源供需矛盾十分突出。缺电缺煤、油气不足已成为经济发展的主要制约因素。燃煤设备总体性能差。工业锅炉的平均热效率约为55%—60%;工业窑炉的平均热效率为20%—30%;铁路燃煤机车热效率为5%—8%;民用炉热效率为20%—30%。燃烧技术及设备落后,导致了能量利用率低和环境污染严重。针对上述问题,无锡市能源研究所科技人员开展了锆系材料的性能和应用的系统研究。该项节能技术基点是增加“炉膛
期刊
在高校毕业生规模持续增长、经济下行压力加大、新冠肺炎疫情暴发等多重影响下,高校毕业生就业形势复杂严峻。精准把握就业指导是高校提高就业质量的重要环节。文章从加强思想引领,做到"定位精准""能力精准""信息精准""帮扶精准"的几个方面进行路径研究,为毕业生实现高质量就业提供有力保障。
在当前教学中,更加强调学生综合素养的培养。当前,小学语文的内容不断深化,学习难度增加,而作文一直都是语文中的重点内容,也是学生学习的难点,很多学生都不知道如何写好一篇作文,导致家长为之忧心,教师为之烦恼。写作文首先要有思路,文章整体的思维脉络要清晰,因此,在小学语文作文教学中引入思维导图元素,能够帮助学生提高作文写作能力,值得语文教师们推广和借鉴。
<正>面对内外环境与时代机遇,国家提出“十四五”时期要推动高质量发展,必须立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局,对国有企业提出了方向性指引。围绕推动高质量发展、加快建设世界一流企业、深化企业改革、加快新兴产业发展等目标,南方电网公司提出了“十四五”期间的总体战略。南方电网调峰调频有限公司(以下简称“调峰调频公司”)在网公司整体“十四五”战略方针下,制定了建成具有全球竞争力的世界一流调峰调
期刊