鳳眼蓮秸稈生物脫膠的研究

【摘要】： 鳳眼蓮(Eichhornia crassipes)在水體中的泛濫嚴(yán)重影響到了水生生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性,并對人們的生產(chǎn)、生活、健康造成威脅,已被列為危害最嚴(yán)重的十大害草之一。如何對鳳眼蓮進(jìn)行防治和資源化利用,已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注。與其它植物秸稈類似,鳳眼蓮化學(xué)成分主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。纖維素是自然界最重要的生物質(zhì)資源之一。利用微生物手段分解掉鳳眼蓮成分中的非纖維素物質(zhì),即生物脫膠,得到較高純度的纖維素,為纖維素的后續(xù)利用奠定基礎(chǔ),這將成為鳳眼蓮資源化利用新途徑的重要內(nèi)容。本課題從以下幾個方面對鳳眼蓮秸稈生物脫膠進(jìn)行了研究。 1.鳳眼蓮化學(xué)成分含量的測定 采用《苧麻化學(xué)成分含量測定方法GB5889-86》測定鳳眼蓮的化學(xué)成分表明,鳳眼蓮不同部位的各種化學(xué)成分含量不同。其中,鳳眼蓮葉中的臘脂質(zhì)含量最高,果膠含量最低;莖的臘脂質(zhì)含量最低,水溶物含量也最低;半纖維素在鳳眼蓮根中的含量最低,在葉中的含量最高,為52.94%;葉中的木質(zhì)素含量最低,僅為12.65%;鳳眼蓮莖中的纖維素含量最高,為17.23%。 2.鳳眼蓮脫膠菌的篩選和脫膠實(shí)驗(yàn) 利用剛果紅平板染色法從鳳眼蓮自身莖葉及其生長的池塘、南湖水中篩選出5株透明圈較大的菌株(A1、B1、B11、B3、B13),通過比較菌株分泌的果膠酶、木聚糖酶活性和脫膠率,確定A1菌為理想的鳳眼蓮脫膠菌。按接種量4%,在35℃,pH7.0,145 r/min振蕩速度下發(fā)酵72h后,木聚糖酶和果膠酶活分別為72.69μg/mL·min,45.72μg/mL·min,脫膠率為31.89%。 3.不同處理方法得到的鳳眼蓮纖維的紅外光譜分析 通過比較鳳眼蓮原料纖維、A1菌處理得到的纖維、堿化纖維這三種鳳眼蓮纖維的紅外光譜后發(fā)現(xiàn),經(jīng)過A1菌發(fā)酵處理或堿化處理后,樣品中的半纖維素和木質(zhì)素成分與原料樣品相比,大部分被降解掉或去除掉。堿化處理對于去除鳳眼蓮膠質(zhì)(非纖維素物質(zhì))效果最為明顯,但同時對鳳眼蓮纖維素的破壞也最大;A1菌處理鳳眼蓮莖纖維的結(jié)構(gòu)變化介于原料纖維和堿化纖維之間。 4.A1菌最佳脫膠條件的選擇 以鳳眼蓮作為脫膠培養(yǎng)基的碳源,根據(jù)不同的理化因子(包括氮源種類以及濃度、無機(jī)鹽、溫度、pH、接種量等),選擇最佳發(fā)酵工藝。結(jié)果表明,鳳眼蓮脫膠菌A1的最佳脫膠培養(yǎng)基為:NH_4Cl 0.1%,KH_2PO_4 0.1%,MgSO_4·7H_2O 0.05%,pH7.5,接種量0.8%,35℃培養(yǎng)72h后,鳳眼蓮脫膠菌分泌的木聚糖酶活性達(dá)到75.05μg/mL·min,果膠酶活性達(dá)到63.51μg/mL·min,一次脫膠率達(dá)到33.37%。 【關(guān)鍵詞】：鳳眼蓮 纖維素 脫膠菌 脫膠率 果膠酶 木聚糖酶
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TK6
【目錄】：

• 目錄4-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 1 文獻(xiàn)綜述10-16
• 1.1 鳳眼蓮資源化處置和綜合利用的研究進(jìn)展10-12
• 1.1.1 人工控制10
• 1.1.2 制作肥料10-11
• 1.1.3 制作飼料11
• 1.1.4 制作燃料11
• 1.1.5 制作離子交換樹脂或吸附劑11
• 1.1.6 其它利用方式11-12
• 1.2 脫膠技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢12-16
• 1.2.1 化學(xué)脫膠技術(shù)12
• 1.2.3 天然微生物脫膠12
• 1.2.4 酶法脫膠12-14
• 1.2.5 微生物脫膠14-15
• 1.2.6 汽爆法脫膠15
• 1.2.7 超臨界介質(zhì)中的酶法脫膠15
• 1.2.8 超聲波脫膠15-16
• 2 課題研究背景、意義及技術(shù)路線16-18
• 2.1 課題研究背景16
• 2.2 研究意義16-17
• 2.3 技術(shù)路線17-18
• 3 鳳眼蓮化學(xué)成分含量的測定18-21
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料制備18
• 3.2 儀器及化學(xué)藥品18
• 3.3 化學(xué)藥品18
• 3.4 鳳眼蓮化學(xué)成分的定量分析方法18-20
• 3.4.1 脂蠟質(zhì)含量18-19
• 3.4.2 水溶物含量19
• 3.4.3 果膠物質(zhì)含量19
• 3.4.4 半纖維素含量19-20
• 3.4.5 木質(zhì)素含量20
• 3.4.6 纖維素含量20
• 3.5 結(jié)果分析與討論20-21
• 4 鳳眼蓮脫膠菌的篩選21-31
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料制備21
• 4.2 培養(yǎng)基21-22
• 4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計22-25
• 4.3.1 菌種懸浮液的制備22
• 4.3.2 富集培養(yǎng)22
• 4.3.3 分離培養(yǎng)22-23
• 4.3.4 初篩23
• 4.3.5 復(fù)篩23
• 4.3.6 酶活測定方法23-25
• 4.4 結(jié)果分析25-31
• 4.4.1 鳳眼蓮脫膠菌菌種來源的篩選25
• 4.4.2 二次富集培養(yǎng)結(jié)果25-26
• 4.4.3 分離培養(yǎng)結(jié)果26
• 4.4.4 初篩結(jié)果26-28
• 4.4.5 復(fù)篩結(jié)果28-31
• 4.5 討論31
• 5 脫膠實(shí)驗(yàn)31-35
• 5.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑31
• 5.2 實(shí)驗(yàn)儀器31
• 5.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計31-32
• 5.3.1 菌株的活化31-32
• 5.3.2 接種32
• 5.3.3 培養(yǎng)32
• 5.3.4 取樣32
• 5.4 結(jié)果分析與討論32-35
• 6 不同制備方法得到的鳳眼蓮纖維的紅外光譜分析35-37
• 6.1 鳳眼蓮原料纖維的制備35
• 6.2 鳳眼蓮堿化纖維的制備35
• 6.3 鳳眼蓮微生物纖維的制備35
• 6.4 三種方法制備的鳳眼蓮纖維的紅外光譜分析35-36
• 6.4.1 制樣35
• 6.4.2 壓片35
• 6.4.3 測定35-36
• 6.5 結(jié)果分析與討論36-37
• 7 鳳眼蓮脫膠條件的選擇37-49
• 7.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器37
• 7.1.1 實(shí)驗(yàn)材料37
• 7.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器37
• 7.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計37-43
• 7.2.1 不同的氮源條件下 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率實(shí)驗(yàn)37-38
• 7.2.2 不同的氮源濃度條件下 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率實(shí)驗(yàn)38-39
• 7.2.3 不同無機(jī)鹽含量條件下 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率實(shí)驗(yàn)39-40
• 7.2.4 不同pH值條件下 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率實(shí)驗(yàn)40-41
• 7.2.5 不同溫度下 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率實(shí)驗(yàn)41-42
• 7.2.6 不同接種量條件下 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率實(shí)驗(yàn)42-43
• 7.3 結(jié)果分析與討論43-48
• 7.3.1 不同的氮源對 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率的影響43-44
• 7.3.2 氮源濃度對 A1菌發(fā)酵產(chǎn)酶及脫膠的影響44-45
• 7.3.3 不同無機(jī)鹽含量對 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率的影響45
• 7.3.4 不同pH值對 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率的影響45-46
• 7.3.5 不同溫度對 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率的影響46-47
• 7.3.6 不同接種量對 A1菌產(chǎn)酶活力和脫膠率的影響47-48
• 7.4 結(jié)論48-49
• 總結(jié)49-50
• 參考文獻(xiàn)50-55
• 致謝55

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

水生植物原位修復(fù)水體污染應(yīng)用研究進(jìn)展    陸東芳;陳孝云;

纖維素生物質(zhì)熱解試驗(yàn)及其最概然機(jī)理函數(shù)    陳鴻偉;王威威;黃新章;趙爭輝;

NaOH處理對互花米草深度氣化利用的影響    陳廣銀;鄭正;常志州;葉小梅;

氣調(diào)包裝對黃藤筍貯藏品質(zhì)的影響    劉曉蓉;

不同預(yù)處理方法對玉米秸稈酶解和乙醇發(fā)酵的影響    杜金峰;張萬忠;王云山;蘇志國;

以草類纖維素為原料制乙醇的預(yù)處理及發(fā)酵研究    高鳳芹;劉斌;孫啟忠;

纖維素酶水解玉米秸稈的影響因素研究    王娜娜;楊翔華;張全;姚秀清;

湛江市園林水景的水生植物配置現(xiàn)狀及分析    劉洋;黎海利;伍敏斯;

水生植物修復(fù)污染水體的研究進(jìn)展    夏曉方;鐘成華;劉潔;張文東;李二飛;

    

江蘇地區(qū)鳳眼蓮葉片光合特性研究    李霞;任承剛;王滿;盛婧;鄭建初;嚴(yán)少華;

鳳眼蓮對銅離子的生物吸附研究    張永奇;楊顯萬;

Pb~(2+)污染對鳳眼蓮根系微生物的影響    李裕紅;陳琳;張鼐;

秸稈中纖維素/半纖維素和木質(zhì)素的幾種測定方法對比    陳賢情;商晉;宋慧芳;郭康權(quán);

生長育肥豬飼喂滇池鳳眼蓮的飼養(yǎng)試驗(yàn)    謝萍;周學(xué)文;楊家雄;張云山;朱煜蘭;

鳳眼蓮對滇池富營養(yǎng)化水體中氮磷的吸收性能研究    楊繪;鄧輔唐;孫珮石;卿小燕;楊常亮;

近紅外反射法在分析桉木中纖維素含量的應(yīng)用研究    馬曉龍;

四川野生狗牙根滾壓后纖維素含量的變化    干友民;任永寬;魏萍;張國珍;王欽;劉媛;

腐朽材中纖維素的變化    張新玲;

滇池開闊水域大面積圈養(yǎng)鳳眼蓮的工程試驗(yàn)    鄧輔唐;卿小燕;楊繪;孫珮石;楊常亮;

非比尋常的“秘”訣    李菲

警惕外來入侵“植物殺手”    記者 姜平 通訊員 張勁

食用粗糧要適量    

吃不吃粗糧誰說了算    季壯壯

食物纖維助消化    王小霞

粗糧并非多“吃”益善    曾繁華

粗纖維在母豬營養(yǎng)中的應(yīng)用    畜牧科技網(wǎng)

怎樣選擇奶牛飼料    海雪

不同畜禽對粗飼料需求不同    張艷

種芹菜三注意    劉欣

外來入侵種鳳眼蓮（Eichhornia crassipes）的營養(yǎng)生態(tài)學(xué)研究    謝永宏

鳳眼蓮的營養(yǎng)性評定與優(yōu)化利用研究    李菊娣

堆肥中高效降解纖維素—林丹復(fù)合菌系的構(gòu)建及應(yīng)用    ?？×?/span>

入侵植物鳳眼蓮的遺傳變異、克隆多樣性與繁育系統(tǒng)進(jìn)化    任明迅

以鳳眼蓮為主體的水生植物對銅污染與富營養(yǎng)化水體生物修復(fù)研究    胡朝華

鳳眼蓮秸稈堆肥與鉀素回收及其纖維改性材料的特性研究    周文兵

入侵植物鳳眼蓮克隆生長的營養(yǎng)控制及種群分布時空格局的研究    高雷

生物纖維原料汽爆預(yù)處理技術(shù)與應(yīng)用研究    王許濤

生物質(zhì)與煤混燒過程中細(xì)微顆粒排放特性研究    王泉斌

植物對有機(jī)農(nóng)藥的吸收與污染修復(fù)研究    夏會龍

鐵錳硅對鳳眼蓮生物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響    武少偉

鳳眼蓮秸稈生物脫膠的研究    馬麗曉

鳳眼蓮在富營養(yǎng)化水體中衰亡的環(huán)境效應(yīng)    朱敏

鳳眼蓮抗氧化物質(zhì)分離純化及重金屬吸附影響研究    王蕊

物理預(yù)處理秸稈菌群發(fā)酵工藝研究    羅晶

鳳眼蓮凋落物和殘體及其對水環(huán)境的影響    葛緒廣

鳳眼蓮根對赤潮藻生長的抑制作用及其機(jī)理研究    陳芝蘭

外來入侵種鳳眼蓮在不同營養(yǎng)水平下的生長及對本地水生植物的影響    趙月琴

鳳眼蓮的形態(tài)指標(biāo)及其與若干生態(tài)因子關(guān)系的研究    胡彬

鳳眼蓮總黃酮的提取分離及部分生物活性研究    戶勛