组合菌的产酶条件优化及对玉米秸秆厌氧发酵促进的研究
发布时间：2022-08-09 15:35
玉米秸秆厌氧发酵产沼气是秸秆能源化利用的主要方式,而秸秆中木质素的大量存在会导致产气率较低、启动时间较长和容易酸败等问题。因此,降低木质素含量是提高底物利用率的关键。微生物预处理以其成本低、无污染、绿色清洁的特点引起广泛关注。因此,本研究选取能分泌木质素降解酶,进行木质纤维素降解的三种白腐菌:黄孢原毛平革菌、云芝栓孔菌和糙皮侧耳菌。通过拮抗实验排除种间拮抗作用,进行组合菌构建并分析其产酶能力;通过单因素实验确定组合菌产漆酶（Lac）、锰过氧化物酶（MnP）和木质素过氧化物酶（LiP）的最佳培养温度与转速,较优的pH值、接种量、固液比;以三种酶活为指标,设计正交实验优化组合菌产酶的最优培养条件,并应用组合菌于玉米秸秆厌氧发酵预处理过程中。具体结果如下:（1）三种白腐菌均能够产生木质素降解酶,其中黄孢原毛平革菌产Lac、MnP和LiP三种酶活性分别为190.36 U/L、296.35 U/L和1346.23 U/L;云芝栓孔菌的三种酶活性分别为365.98 U/L、435.26 U/L和1030.60 U/L;糙皮侧耳菌的三种酶活性分别为480.54 U/L、288.56 U/L和850....
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 木质纤维素的组成及结构特征
1.2.2 玉米秸秆的预处理方法
1.2.3 木质纤维素的酶解特性
1.2.4 微生物在木质素降解过程中的应用
1.2.5 生物预处理对厌氧发酵的影响
1.3 研究内容
1.4 技术路线
2 单一菌种产酶特性分析及组合菌的构建
2.1 材料与方法
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验方法
2.2 结果与分析
2.2.1 单一菌种产酶性能分析
2.2.2 拮抗试验分析
2.2.3 不同组合方式的组合菌产酶特性研究
2.3 本章小结
3 组合菌产酶条件优化及降解秸秆特性
3.1 材料与方法
3.1.1 试验材料
3.1.2 试验方法
3.2 结果与分析
3.2.1 单因素试验结果分析
3.2.2 正交旋转中心组合试验结果分析
3.2.3 组合菌降解玉米秸秆性能分析
3.3 本章小结
4 组合菌预处理玉米秸秆对厌氧发酵过程的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 试验材料
4.1.2 试验方法
4.2 结果与分析
4.2.1 不同预处理组的挥发性有机酸含量变化
4.2.2 不同预处理组的厌氧发酵产甲烷变化
4.2.3 不同预处理组对发酵体系微生物的影响
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆纤维素和半纤维素NIRS特征波长优选[J]. 刘金明,初晓冬,王智,许永花,李文哲,孙勇. 光谱学与光谱分析. 2019(03)
[2]杏鲍菇菌糠锰过氧化物酶提纯工艺研究[J]. 闫苗,罗青,赖春芬,李崇,刘骊,孙淑静. 江苏农业科学. 2019(02)
[3]培养基成分对复合菌系产木质素降解酶的影响及优化研究[J]. 张保,袁海华,刘贵超,杨飚,敖新宇,张颖. 西南林业大学学报(自然科学). 2019(01)
[4]秸秆厌氧发酵预处理技术研究进展[J]. 付嘉琦,付尹宣,晏恒,夏嵩. 能源研究与管理. 2018(04)
[5]我国农村秸秆焚烧污染及多中心治理对策[J]. 甘黎黎. 河南农业. 2018(32)
[6]复合微生物预处理玉米秸秆提高其厌氧消化产甲烷性能[J]. 黄开明,赵立欣,冯晶,姚宗路,于佳动,罗娟. 农业工程学报. 2018(16)
[7]可降解木质纤维素的双菌共生菌丝球的制备[J]. 国巍,燕红,裴蕾. 哈尔滨理工大学学报. 2018(04)
[8]一株纤维素分解菌的筛选、鉴定及其对玉米秸秆的降解效果[J]. 王加友,赵彭年,杨德玉,龙惊惊,周悦,王远. 生物技术进展. 2018(02)
[9]扫描/透射电子显微技术在土壤环境微生物相互作用超微结构研究中的应用进展[J]. 顾敏芬,何畅,黄玉彪,黄鹤勇,孟祥天,王芳,蒋新,张银萍. 应用与环境生物学报. 2018(05)
[10]秸秆还田培肥土壤的效应及机制研究进展[J]. 张婷,张一新,向洪勇. 江苏农业科学. 2018(03)
博士论文
[1]抑郁症患者代谢组与肠道菌群结构特征分析及Bacopaside Ⅰ抗抑郁作用的机制研究[D]. 祖先鹏.中国人民解放军海军军医大学 2018
[2]草酸青霉纤维素酶系降解木质纤维素效率提高策略的研究[D]. 杜健.山东大学 2018
[3]产纤维素酶菌株筛选优化及对秸秆厌氧发酵的促进机制[D]. 赵肖玲.中国农业大学 2018
[4]几种典型农业废弃物高含固率厌氧共发酵产气性能与协同机理研究[D]. 王雅雅.中国农业大学 2018
[5]白腐菌发酵对小麦秸秆营养价值及微生物多样性的影响[D]. 牛东泽.中国农业大学 2018
[6]白腐真菌预处理促进木质纤维素厌氧发酵产酸与有机酸产物控制研究[D]. 房玮.湖南大学 2018
[7]我国农业废弃物新型能源化开发利用研究[D]. 左旭.中国农业科学院 2015
[8]中国农业生物质能源评价与产业发展模式研究[D]. 高文永.中国农业科学院 2010
[9]中性植酸酶产生菌的筛选及基因工程菌的构建[D]. 付石军.浙江大学 2008
硕士论文
[1]三株耐低温纤维素降解菌的筛选及性能研究[D]. 李健.东北农业大学 2018
[2]好氧水解对玉米秸秆厌氧发酵特性的影响研究[D]. 马依文.东北农业大学 2018
[3]降解汉麻木质素真菌的筛选及复合菌群的构建[D]. 姜雪.哈尔滨工业大学 2018
[4]Fenton试剂与黄孢原毛平革菌联合处理含双酚A底泥的研究[D]. 胡婵娟.湖南大学 2018
[5]白腐真菌Inonotus obliquus降解木质纤维素及菌体蛋白的产生[D]. 臧强.浙江理工大学 2018
[6]白腐真菌Inonotus obliquus产生纤维素酶的发酵工艺及木质纤维素糖化研究[D]. 林蒙蒙.浙江理工大学 2018
[7]粗糙脉孢菌固态发酵稻草产饲料蛋白的研究[D]. 贾金如.江苏大学 2017
[8]不同原料比例对厌氧发酵过程中抗生素抗性基因及微生物群落结构的影响研究[D]. 宋雯.西北农林科技大学 2017
[9]黄孢原毛平革菌和绿色木霉平板混合培养降解稻草秸秆中不同区域差异性研究[D]. 谭雪斌.湖南大学 2016
[10]沼气发酵复合菌系厌氧发酵特性及微生物群落结构分析[D]. 麻微微.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3672819
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 木质纤维素的组成及结构特征
1.2.2 玉米秸秆的预处理方法
1.2.3 木质纤维素的酶解特性
1.2.4 微生物在木质素降解过程中的应用
1.2.5 生物预处理对厌氧发酵的影响
1.3 研究内容
1.4 技术路线
2 单一菌种产酶特性分析及组合菌的构建
2.1 材料与方法
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验方法
2.2 结果与分析
2.2.1 单一菌种产酶性能分析
2.2.2 拮抗试验分析
2.2.3 不同组合方式的组合菌产酶特性研究
2.3 本章小结
3 组合菌产酶条件优化及降解秸秆特性
3.1 材料与方法
3.1.1 试验材料
3.1.2 试验方法
3.2 结果与分析
3.2.1 单因素试验结果分析
3.2.2 正交旋转中心组合试验结果分析
3.2.3 组合菌降解玉米秸秆性能分析
3.3 本章小结
4 组合菌预处理玉米秸秆对厌氧发酵过程的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 试验材料
4.1.2 试验方法
4.2 结果与分析
4.2.1 不同预处理组的挥发性有机酸含量变化
4.2.2 不同预处理组的厌氧发酵产甲烷变化
4.2.3 不同预处理组对发酵体系微生物的影响
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆纤维素和半纤维素NIRS特征波长优选[J]. 刘金明,初晓冬,王智,许永花,李文哲,孙勇. 光谱学与光谱分析. 2019(03)
[2]杏鲍菇菌糠锰过氧化物酶提纯工艺研究[J]. 闫苗,罗青,赖春芬,李崇,刘骊,孙淑静. 江苏农业科学. 2019(02)
[3]培养基成分对复合菌系产木质素降解酶的影响及优化研究[J]. 张保,袁海华,刘贵超,杨飚,敖新宇,张颖. 西南林业大学学报(自然科学). 2019(01)
[4]秸秆厌氧发酵预处理技术研究进展[J]. 付嘉琦,付尹宣,晏恒,夏嵩. 能源研究与管理. 2018(04)
[5]我国农村秸秆焚烧污染及多中心治理对策[J]. 甘黎黎. 河南农业. 2018(32)
[6]复合微生物预处理玉米秸秆提高其厌氧消化产甲烷性能[J]. 黄开明,赵立欣,冯晶,姚宗路,于佳动,罗娟. 农业工程学报. 2018(16)
[7]可降解木质纤维素的双菌共生菌丝球的制备[J]. 国巍,燕红,裴蕾. 哈尔滨理工大学学报. 2018(04)
[8]一株纤维素分解菌的筛选、鉴定及其对玉米秸秆的降解效果[J]. 王加友,赵彭年,杨德玉,龙惊惊,周悦,王远. 生物技术进展. 2018(02)
[9]扫描/透射电子显微技术在土壤环境微生物相互作用超微结构研究中的应用进展[J]. 顾敏芬,何畅,黄玉彪,黄鹤勇,孟祥天,王芳,蒋新,张银萍. 应用与环境生物学报. 2018(05)
[10]秸秆还田培肥土壤的效应及机制研究进展[J]. 张婷,张一新,向洪勇. 江苏农业科学. 2018(03)
博士论文
[1]抑郁症患者代谢组与肠道菌群结构特征分析及Bacopaside Ⅰ抗抑郁作用的机制研究[D]. 祖先鹏.中国人民解放军海军军医大学 2018
[2]草酸青霉纤维素酶系降解木质纤维素效率提高策略的研究[D]. 杜健.山东大学 2018
[3]产纤维素酶菌株筛选优化及对秸秆厌氧发酵的促进机制[D]. 赵肖玲.中国农业大学 2018
[4]几种典型农业废弃物高含固率厌氧共发酵产气性能与协同机理研究[D]. 王雅雅.中国农业大学 2018
[5]白腐菌发酵对小麦秸秆营养价值及微生物多样性的影响[D]. 牛东泽.中国农业大学 2018
[6]白腐真菌预处理促进木质纤维素厌氧发酵产酸与有机酸产物控制研究[D]. 房玮.湖南大学 2018
[7]我国农业废弃物新型能源化开发利用研究[D]. 左旭.中国农业科学院 2015
[8]中国农业生物质能源评价与产业发展模式研究[D]. 高文永.中国农业科学院 2010
[9]中性植酸酶产生菌的筛选及基因工程菌的构建[D]. 付石军.浙江大学 2008
硕士论文
[1]三株耐低温纤维素降解菌的筛选及性能研究[D]. 李健.东北农业大学 2018
[2]好氧水解对玉米秸秆厌氧发酵特性的影响研究[D]. 马依文.东北农业大学 2018
[3]降解汉麻木质素真菌的筛选及复合菌群的构建[D]. 姜雪.哈尔滨工业大学 2018
[4]Fenton试剂与黄孢原毛平革菌联合处理含双酚A底泥的研究[D]. 胡婵娟.湖南大学 2018
[5]白腐真菌Inonotus obliquus降解木质纤维素及菌体蛋白的产生[D]. 臧强.浙江理工大学 2018
[6]白腐真菌Inonotus obliquus产生纤维素酶的发酵工艺及木质纤维素糖化研究[D]. 林蒙蒙.浙江理工大学 2018
[7]粗糙脉孢菌固态发酵稻草产饲料蛋白的研究[D]. 贾金如.江苏大学 2017
[8]不同原料比例对厌氧发酵过程中抗生素抗性基因及微生物群落结构的影响研究[D]. 宋雯.西北农林科技大学 2017
[9]黄孢原毛平革菌和绿色木霉平板混合培养降解稻草秸秆中不同区域差异性研究[D]. 谭雪斌.湖南大学 2016
[10]沼气发酵复合菌系厌氧发酵特性及微生物群落结构分析[D]. 麻微微.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3672819
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