黑曲霉和綠色木霉處理棕櫚樹(shù)干產(chǎn)酶的研究.pdf

1、目前，油棕櫚樹(shù)(Elaeis guineensis)的數(shù)量在泰國(guó)的南部大大的增加，由于氣候適當(dāng)，使得各個(gè)行業(yè)廣泛的使用油棕油。因?yàn)樗梢杂糜谥参镉?，而不是大豆油、花生油、椰子油，由于很多原因，使得油棕櫚?shù)種植面積不斷擴(kuò)大，該地區(qū)在2014年時(shí)7年油棕櫚樹(shù)種植園面積增加了11.65個(gè)百分點(diǎn)。油棕櫚樹(shù)的種植面積已經(jīng)達(dá)到1,280,000英畝，每畝1077.6公斤，油棕櫚樹(shù)種子的產(chǎn)量為8.61萬(wàn)噸。它傳播了25個(gè)國(guó)家的省份，主要在泰國(guó)南部，仍

2、在繼續(xù)增加。油棕櫚種植園種植數(shù)量最高的是甲米，素叻他尼，春蓬府，泰國(guó)的油棕櫚種植面積在2014高達(dá)1,555,361.2英畝[1]。由于年邁的樹(shù)產(chǎn)油下降和其木材無(wú)法在家具行業(yè)中使用，油棕櫚樹(shù)的種植間隔大約為25年。油棕櫚樹(shù)的處置是很復(fù)雜的，有很多步驟，需要很長(zhǎng)的時(shí)間。大量的砍伐樹(shù)干在油棕櫚生產(chǎn)國(guó)是影響油棕櫚樹(shù)的生態(tài)數(shù)量主要原因。所以找到一個(gè)辦法給那些不能生產(chǎn)油棕櫚樹(shù)的泰國(guó)城市帶來(lái)油棕櫚樹(shù)是迫在眉睫的。因?yàn)椴话p少生物廢物，還要同時(shí)創(chuàng)建

3、添加農(nóng)產(chǎn)品[2][3]。
　　順便纖維素材料可再生碳源的成功利用經(jīng)濟(jì)上可行的工藝技術(shù)發(fā)展，為了生產(chǎn)纖維素酶。對(duì)纖維素材料的低分子量的產(chǎn)品，如己糖和戊糖的酶水解。纖維素酶的生產(chǎn)，是從纖維素生物質(zhì)生產(chǎn)乙醇過(guò)程中會(huì)最昂貴的步驟，因?yàn)樗剂丝偝杀镜?0％。顯著降低成本是必須的，來(lái)提高纖維素酶生產(chǎn)技術(shù)的商業(yè)可行性[4]。
　　目前，纖維素酶是一種可以在工業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可降解纖維素的重要作用的酶，工業(yè)和農(nóng)業(yè)固體廢物分解纖維素等廢料。所以尋

4、找能產(chǎn)生這種酶的纖維素酶和用于生產(chǎn)所需酶的纖維素酶的最佳條件，來(lái)產(chǎn)生纖維素酶的微生物是非常必要的。通過(guò)使用從泰國(guó)棕櫚樹(shù)干樹(shù)為碳源和申請(qǐng)纖維素酶生產(chǎn)在工業(yè)中的使用，和這種情況下棕櫚樹(shù)干樹(shù)的預(yù)處理中在工業(yè)生物乙醇的生產(chǎn)，來(lái)研究綠色木霉，黑曲霉的適宜條件，得到最高的纖維素酶的生產(chǎn)條件在這項(xiàng)研究，我們通過(guò)找到最適宜使用無(wú)化學(xué)預(yù)處理方法將油棕櫚樹(shù)作為碳源的真菌。我們將重點(diǎn)改善發(fā)酵過(guò)程從而得到纖維素酶的最大生產(chǎn)。第一步，我會(huì)比較綠色木霉，黑樹(shù)莓的單

5、株發(fā)酵劑以及綠色木霉和黑樹(shù)莓的高科技混合培養(yǎng)技術(shù)。我會(huì)使用孟德?tīng)柕拿浇榉謩e使用不添加營(yíng)養(yǎng)源和添加營(yíng)養(yǎng)源兩種方法發(fā)酵生成水分。最后一步研究初始pH值以及溫度對(duì)生產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶的影響。
　　1.曲酶綠色木酶產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶，黑曲酶綠色木酶與油棕櫚樹(shù)干粉混合發(fā)酵。
　　纖維素酶生產(chǎn)的重要性在于，在發(fā)酵過(guò)程中使用的微生物的菌株，因?yàn)橹饕幕资翘荚矗妥貦皹?shù)干木質(zhì)素細(xì)胞很難以被擊穿，只有一些微生物提取的細(xì)胞酶能夠擊穿，并且

6、使用碳源基底和微生物的選擇是特別重要的，來(lái)減少成本并且增加纖維素酶和木聚糖酶的產(chǎn)量。
　　2.底物（基質(zhì)）最適宜的初始pH值
　　pH值可以影響微生物的增長(zhǎng)速率和酶的活性，每種微生物的生長(zhǎng)速率的最適宜pH值是不同的。在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵過(guò)程開(kāi)始時(shí)的pH值是適合微生物生長(zhǎng)的，由于微生物的活性等很多因素都將改變這個(gè)過(guò)程。它影響微生物的成長(zhǎng)，因此在此過(guò)程中我們應(yīng)該添加一些緩沖液去控制過(guò)程中的pH值。順便說(shuō)一下，真菌纖維素酶最好在酸性

7、條件下生產(chǎn)。
　　3.微生物最適宜的溫度生產(chǎn)高纖維素酶和木聚糖酶
　　每種微生物的適宜溫度是不同的，如果微生物生活在不適宜的溫度也許它不能生長(zhǎng)或生長(zhǎng)緩慢。每種微生物生產(chǎn)纖維素酶的適宜溫度也是不同的。在發(fā)酵過(guò)程中，微生物的活性和生長(zhǎng)等都會(huì)收溫度升高的影響，所以在過(guò)程中必須要控制適宜的溫度。
　　4.黑樹(shù)莓，綠色木霉和真菌混合歷史研究OPT的大小對(duì)纖維素酶和木聚糖酶生產(chǎn)的影響。
　　底物（基質(zhì)）的大小直接影響了發(fā)酵過(guò)

8、程中酶的生產(chǎn)效率和價(jià)格。所以合適的尺寸在機(jī)械選擇預(yù)處理法生產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶中仍然有著重要的作用。S.K. et al.，報(bào)道說(shuō)機(jī)械選擇預(yù)處理法可以增加纖維素酶和木聚糖酶的生產(chǎn)。他質(zhì)疑使用固態(tài)發(fā)酵煙曲霉生產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶，選擇粒子大小在800μm可以生產(chǎn)粒子小于125μm的纖維素酶和木聚糖酶。
　　本研究目的表明在亞洲的殘余農(nóng)業(yè)，使用黑曲霉和綠色木酶通過(guò)油棕櫚樹(shù)干能夠產(chǎn)生纖維素酶和木聚糖酶。
　　從黑曲霉和綠色木霉在油

9、棕櫚樹(shù)干上固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)生纖維素酶和木聚糖酶的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，黑曲霉和綠色木酶使用油棕櫚樹(shù)干粉末通過(guò)機(jī)械處理成為碳源來(lái)生產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶。研究發(fā)現(xiàn)黑曲霉和綠色木霉可以在發(fā)酵的第七天產(chǎn)生最高的纖維素酶和木聚糖酶。黑曲霉比單一菌種的綠色木霉能生產(chǎn)更多的酶制劑。黑曲酶產(chǎn)生的內(nèi)切葡聚糖酶，濾紙酶和木聚糖酶的活性分別為58.76±0.06單位/克，20±0.02單位/克，169.44±0.02單位/克，18.54±0.05單位/克。相比黑曲霉單一菌

10、株同時(shí)搭配培養(yǎng)黑曲霉和綠色木霉的單一菌株能得到更高的酶制劑生產(chǎn)，酶的活性分別為73.59±0.02單位/克，22.25±0.03單位/克，188.84±0.04單位/克
　　順便本研究還研究了黑曲霉和綠色木霉，混合培養(yǎng)其能生產(chǎn)最高的纖維素酶和木聚糖酶的最適合的條件，本研究研究了最適合的溫度，初始基底的pH和適合基底的大小。這個(gè)研究能展現(xiàn)出黑曲酶和綠色木霉的發(fā)酵過(guò)程在37℃時(shí)能產(chǎn)生最多的酶，黑曲酶產(chǎn)生的內(nèi)切葡聚糖酶，濾紙酶和木聚糖酶

11、的活性分別為活性比綠色木霉生產(chǎn)的高，其活性分別為73.59±0.07單位/克，63.69部/克，81.58±0.24單位/克，比起單一菌株同時(shí)混合培養(yǎng)仍具有更高的產(chǎn)酶量，酶的活性分別為87.86±0.13單位/克，73.02±0.11單位/克和154.04±0.13單位/克。
　　研究初始基底最適合的pH發(fā)現(xiàn)，每一個(gè)接種液在弱酸的狀態(tài)下生產(chǎn)酶的量最高，這個(gè)最適 pH為6，在 pH為6的環(huán)境中黑曲霉產(chǎn)生的 CMC酶，F(xiàn)P酶，木聚糖酶

12、的活性分別為71.12±0.51單位/克，61.15±0.08單位/克和278.65±0.13單位/克，而混合培養(yǎng)的酶活性分別為83.98±0.13單位/克，74.48±0.12單位/克，278.65±0.13單位/克。
　　這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，油棕櫚樹(shù)干的粉末顆粒的大小直接能影響到產(chǎn)能酶的量。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)減少油棕櫚樹(shù)干粉末的顆粒大小時(shí)酶的活性會(huì)增加。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)基底顆粒直徑≥147μm時(shí)黑曲霉產(chǎn)生的內(nèi)切葡聚糖酶，濾紙酶和木聚糖