【摘要】：纖維素是一類在自然界中廣泛存在的可生物降解、可再生的有機高分子化合物。工農業(yè)有機廢棄物中含有大量因處于結晶狀態(tài)而難以水解利用的纖維素,有效開發(fā)及利用纖維素資源具有重要的現(xiàn)實意義。本研究從高溫堆肥堆體樣品中分離篩選耐高溫纖維素高效降解菌,對其纖維素酶發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件進行優(yōu)化,與綠色木霉等多種堆肥發(fā)酵菌復配成復合菌劑,并對用該菌劑發(fā)酵白酒糟等物料制取含生化黃腐酸有機肥的工藝進行了初步優(yōu)化。采集鶴山市新的生物制品有限公司雞糞蘑菇渣高溫堆肥堆體物料樣品,在50℃條件下采用濾紙富集培養(yǎng)基進行富集培養(yǎng),用剛果紅纖維素培養(yǎng)基進行分離純化,初步得到110個具有纖維素降解能力的菌株。經過初篩和復篩,最終篩選到1株能夠在50℃生長良好、高效降解纖維素的細菌菌株XD-3。在50℃培養(yǎng)48h,其發(fā)酵液羧甲基纖維素酶(CMCase)活力為6.14±0.37 U/m L。綜合形態(tài)特征、生理生化特性和基于16S r RNA基因序列的系統(tǒng)發(fā)育分析結果,表明菌株XD-3屬于芽孢桿菌屬(Bacillus),與該屬的解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)系統(tǒng)發(fā)育關系最為密切,序列相似性高達99.8%,且在系統(tǒng)進化樹上聚在一起,因此菌株XD-3初步鑒定為解淀粉芽孢桿菌一個菌株。以羧甲基纖維素酶(CMCase)活力為指標,通過單因子實驗和正交試驗,考察了發(fā)酵培養(yǎng)基的碳源和氮源組成,以及起始p H值、培養(yǎng)溫度和發(fā)酵時間等發(fā)酵條件對菌株XD-3產纖維素酶能力的影響,得到了菌株XD-3產纖維素酶的優(yōu)化培養(yǎng)配方和培養(yǎng)條件為:可溶性淀粉5g,玉米漿4g,酵母粉0.5g,硫酸銨2.0g,磷酸二氫鉀4.0g,氯化鈣0.3g,硫酸鎂0.3g,水1000m L,初始p H值6.5,培養(yǎng)溫度40℃,發(fā)酵時間48h。優(yōu)化后,發(fā)酵液中的CMCase活力高達48.27±2.93 U/m L,較發(fā)酵初始培養(yǎng)基在相同條件下發(fā)酵提高5.8倍。用本研究分離的耐高溫纖維素分解菌XD-3,與鶴山市新的生物制品有限公司有機肥生產中使用發(fā)酵菌種(枯草芽孢桿菌HD-5、釀酒酵母HD-3和綠色木霉HD-2)復配成復合菌劑,以白酒糟蘑菇渣混合料(6:4)為原料,采用通過高溫好氧堆體發(fā)酵試驗,以物料發(fā)酵產物中的生化黃腐酸含量作為判定標準,來確定復合菌劑最佳復配比例,得到了菌株XD-3、HD-5、HD-3和HD-2復合菌劑的最佳菌粉比例為2:2:1:1。通過單因素試驗,對使用該復合菌劑采用好氧-厭氧二級固體發(fā)酵制取含生化黃腐酸有機肥的工藝進行初步研究,確定了好氧和厭氧階段優(yōu)化發(fā)酵工藝參數(shù):好氧發(fā)酵階段,初始物料組成為白酒糟60%、蘑菇渣40%,物料初始含水量55%,物料初始p H 6,復合菌劑接種量為5%,發(fā)酵5d。厭氧發(fā)酵階段:好氧發(fā)酵發(fā)酵熟料中尿素、磷酸二氫鉀和廢糖蜜最佳添加量為2%、1.5%和15%,發(fā)酵基質含水量保持為55%,發(fā)酵時間為10d。按照此優(yōu)化的好氧-厭氧二級固體堆體發(fā)酵工藝,得到的有機肥料的肥效成分為的腐殖質32.31%(干重)、腐殖酸7.8%(干重)和生化黃腐酸23.4%(干重)。
【圖文】：

圖 1-1 C1-CX 假說基本模式Figure 1-1 The basic model of C1-CXhypothesis②協(xié)同理論協(xié)同理論目前被大多數(shù)學者所普遍接受[17]，其基本模式如圖 1-2[18-19]。

圖 1-2 協(xié)同理論基本模式Figure 1-2 The basic model of Synergy theory多步驟學說oughlan 提出了結晶纖維素降解的多步驟學說（Multisteps）[20-21]，，其 1-3。
【學位授予單位】：吉首大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ920.6;TQ446

【參考文獻】

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本文編號：2575383