油菜秸秆在杏鲍菇深层培养中的应用

【摘要】：本文研究了油菜秸秆基质中外源因子对杏鲍菇深层培养产木质素酶、纤维素酶和菌丝体干重的影响。其目的在于探讨利用油菜秸秆作为杏鲍菇液体培养的替代碳源的可能性，以实现节约生产成本，充分合理利用秸秆这一农业有机固体废弃物；同时本文探讨了外源因子对木质素酶和纤维素酶活性的影响以及木质素酶、纤维素酶活性与菌丝体干重之间的关系，也为液体发酵杏鲍菇产木质纤维素酶并通过优化培养条件提高其产酶能力提供参考。外源因子包括不同氮源：1%的蛋白胨、豆渣粉、硝酸铵、硫酸铵、酒石酸铵，金属离子：0.5mM的硫酸亚铁、氯化钾、硫酸钙、硫酸铜、硫酸锰、硫酸锌，有机酸：1、3、5mM的草酸和甘醇酸以及不同质量浓度的Tween80。主要研究结果如下： 木质素酶的研究： 5种氮源中1%的蛋白胨和豆渣对MnP（锰过氧化物酶）有显著的促进作用，在接种后第5、7天分别达到1833.3U/L、1353.3U/L；对Lac(漆酶)亦有显著的促进作用，在第7天分别达到2584.4U/L和2162.7U/L。0.5mMCu~(2+)对MnP和Lac均表现出显著的促进作用，都在第7天达到高峰即1543.4U/L和1623.2U/L，而Fe~(2+)对这两种酶则有抑制作用，Mn~(2+)与对照组相差不大。1mM甘醇酸和1mM草酸分别对MnP和Lac的活性有显著的促进作用，它们分别在第7天达到1562.3U/L和2012.4U/L。0.1%和0.125%的Tween80对锰过氧化物酶和漆酶活性均有显著的促进作用，0.1%的Tween80组锰过氧化物酶酶活达到1832.4U/L，高出对照组678.8U/L；对漆酶的促进效果也很显著，在第5天达到1441.1U/L。 纤维素酶的研究： 以1%蛋白胨和豆渣为氮源的培养体系中，滤纸酶酶活在第5天达到最高水平，分别为1004.0U/L和1051.8U/L；而Cx酶则是以1%的硫酸铵为氮源酶活最高，达到2441.3U/L，是对照组的2.6倍。6种金属离子中，与对照相比，0.5mMCa2+、Zn2+对滤纸酶有显著的促进作用，Cu~(2+)和Fe~(2+)则表现为抑制；0.5mMMn~(2+)对Cx酶活性促进作用最为显著，达到2661.3U/L，是对照组的2.3倍。与对照组相比，3mM草酸和1mM甘醇酸对滤纸酶有极其显著的促进作用，分别达到1379.6U/L、1403.9U/L，高出对照组662.6U/L、686.9U/L；5mM草酸钠和1mM甘醇酸钠对Cx酶有显著的促进作用，酶活分别为3298.7U/L、3673.5U/L；5mM的草酸钠和5mM的甘醇酸钠分别对滤纸酶、Cx酶有显著抑制作用。0.075%和0.1%的Tween80对滤纸酶的分泌有显著的促进作用，其活性分别为1308.6U/L、1450.3U/L；0.15%的Tween80则表现出显著抑制作用。0.1%和0.125%的Tween80对Cx酶的促进作用显著，分别达到3196.4U/L和3058.3U/L。 菌丝体干重的研究： 与其它氮源相比，1%豆渣为氮源时菌丝体产量最高，达到0.53g/100mL，然而1%豆渣粉作氮源，杏鲍菇菌丝体产量的优势并不是很明显，所以在氮源基础培养基中加入了不同浓度的豆渣，从而得出了促进菌丝体产量的最适浓度即2%的豆渣，可使菌丝体产量达到1.50g/100mL。6种金属离子中，与对照相比，0.5mMMn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)均可显著提高杏鲍菇菌丝体产量，分别达到1.47g/100mL、1.45g/100mL、1.30g/100mL。1mM甘醇酸和1mM草酸对杏鲍菇菌丝体产量也有显著的促进作用，菌丝体干重分别为1.48g/100mL和1.43g/100mL。0.1%的Tween80对菌丝体产量有显著促进作用，达到1.40g/100mL。通过比较菌丝体产量和木质素酶、纤维素酶活性之间的关系，可以看出木质素酶、纤维素酶活性与杏鲍菇菌丝体产量之间是有一定联系的。 根据以上结论，以碳源（油菜秸秆粉），最佳氮源、金属离子、有机酸为实验因素进行正交实验。结果表明，杏鲍菇液体发酵生产菌丝体，其最适培养基为：3%油菜秸秆粉、2%豆渣、0.25mM CuSO_4、0.25mM MnSO4、0.5mM草酸钠、0.5mM甘醇酸钠。以葡萄糖替代油菜秸秆作为对照组，杏鲍菇的菌丝体产量为2.03g/100mL；而最优水平组合下，杏鲍菇菌丝体产量为1.66g/100mL，达到对照组的81.77%。因此，油菜秸秆可以作为杏鲍菇深层培养中的替代碳源。 【关键词】：杏鲍菇 深层培养 外源因子 木质素酶 纤维素酶 菌丝体干重
【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S646
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 文献综述12-28
• 1 食用菌液体发酵的研究进展12-13
• 2 食用菌液体发酵的培养方式及影响因素13-14
• 3 秸秆资源的利用现状14-15
• 4 杏鲍菇应用研究概况15-16
• 5 油菜秸秆的化学组成16-18
• 5.1 油菜秸秆的化学组成16-18
• 5.2 油菜秸秆在食用菌深层培养中的应用18
• 6 白腐菌木质素酶系和纤维素酶系的研究18-27
• 6.1 木质素降解酶系的组成及作用机理的研究19-23
• 6.2 纤维素酶的组成及作用机理的研究23-24
• 6.3 白腐菌木质素酶系和纤维素酶系的研究现状24-27
• 7 本研究的目的及选题依据27-28
• 第二章 油菜秸秆基质中外源因子对杏鲍菇木质素酶系的影响研究28-39
• 1 材料与方法29-31
• 1.1 实验材料与试剂29
• 1.2 实验菌种29
• 1.3 实验方法29-31
• 1.4 数据处理31
• 2 仪器与设备31
• 3 结果与分析31-36
• 3.1 不同氮源对杏鲍菇产锰过氧化物酶漆酶的影响31-32
• 3.2 不同金属离子对杏鲍菇产锰过氧化物酶漆酶的影响32-33
• 3.3 不同有机酸对杏鲍菇产锰过氧化物酶漆酶的影响33-34
• 3.4 不同浓度的 Tween80 对杏鲍菇产锰过氧化物酶漆酶的影响34-36
• 4 讨论36-39
• 第三章 油菜秸秆基质中外源因子对杏鲍菇纤维素酶系的影响研究39-50
• 1 材料与方法40-43
• 1.1 实验材料与试剂40
• 1.2 实验菌种40
• 1.3 实验方法40-43
• 1.4 数据处理43
• 2 仪器与设备43
• 3 结果与分析43-47
• 3.1 不同氮源对杏鲍菇产纤维素酶活力的影响43-44
• 3.2 不同金属离子对杏鲍菇产纤维素酶活力的影响44-45
• 3.3 不同有机酸对杏鲍菇产纤维素酶活力的影响45-46
• 3.4 不同浓度的 Tween80 对杏鲍菇产纤维素酶活力的影响46-47
• 4 讨论47-50
• 第四章 油菜秸秆基质中不同外源因子对杏鲍菇菌丝体产量的影响50-59
• 1 材料与方法51
• 1.1 实验材料与试剂51
• 1.2 实验菌种51
• 1.3 实验方法51
• 1.4 数据处理51
• 2 仪器与设备51-52
• 3 结果与分析52-56
• 3.1 不同氮源对杏鲍菇菌丝体干重的影响52
• 3.2 不同豆渣浓度对杏鲍菇菌丝体干重的影响52-53
• 3.3 不同金属离子对杏鲍菇菌丝体干重的影响53
• 3.4 不同有机酸对杏鲍菇菌丝体干重的影响53-54
• 3.5 不同浓度的 Tween80 对杏鲍菇菌丝体干重的影响54-55
• 3.6 正交实验及结果55-56
• 3.7 实验结果验证56
• 4 讨论56-59
• 参考文献59-67
• 致谢67-68
• 附录：读研期间论文发表情况及获奖情况68

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