糠醛渣和啤酒糟混合底物诱导绿色木霉产纤维素酶探究

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1、糠醛渣和啤酒糟混合底物诱导绿色木霉产纤维素酶探究摘要以糠醛渣与啤酒糟为混合底物，对绿色木霉(CGMCC3.2941)液态发酵产纤维素酶的一些条件进行了考察和优化。结果表明：底物浓度为2%,糠醛渣：啤酒糟质量比9:1,在(29±1)°C培养11d时，绿色木霉(CGMCC3.2941)所产纤维素酶的滤纸酶活为0.189FPU/mL,内切酶活为0.451U/mL,外切酶活为0.392U/mLo与单一底物糠醛渣相比，混合底物的滤纸酶活、内切酶活、外切酶活分别提高了45.0%.3.8%.38.3%o关键词糠醛渣；啤酒糟；底物诱导；绿色木霉；纤维素酶中图分类号TQ92文献标

2、识码A文章编号1007-5739(2013)22-0142-03StudiesonCelluloseProductionwithTrichodermavirideInducedbyMixedSubstratesofFurfuralResidueandBeerResidueSHAODanJILiZHULi-weiJIANGJian-xin*(CollegeofMaterialsScienceandTechnology,BeijingForestryUniversity,Beijing100083)AbstractTheliquidstatefermentation

3、conditionswerestudiedandoptimizedforcellulaseproductionbyTrichodermaviride(CGMCC3.2941)usingbeerresidueandfurfuralresidueasmixedsubstrates.Theresultsshowedthattheoptimalconditionswereasfollows：thesubstrateconcentration2%,theratiooffurfuralresiduetobeerresidue9：1,fermentationtimelidan

4、dfermentationtemperature(29±1)°C.Undertheseconditions,thefilterpaperactivity,endoglucanaseactivity,andexoglucanaseactivitycouldbereached0.189FPU/mL,0.451U/mLand0.392U/mL,respectively,whichincreasedby45.0%,3.8%and38.3%contrastedtothesubstratewithoutbeerresidue・Keywordsfurfuralresidue；

5、beerresidue；substra/teinduction；Trichodermaviride；cellulase目前，世界上许多科技工作者都在研究如何有效地利用纤维素类物质来生产燃料乙醇，以解决当前因化石燃料紧缺带来的能源危机。酶法水解纤维素因具有原料来源丰富、生产条件温和、发酵抑制物少等优点而备受关注。但由于纤维素酶活力较低，成本高，限制了纤维乙醇的工业规模推广。因此降低纤维素酶的成本成为生产燃料乙醇的关键之一[1-2]o工业化生产纤维素酶主要有固体发酵法和液态深层发酵法2种[3]。液体深层发酵法相对来说具有生产效率更高、培养条件更容易控制、不易染菌等优

6、点，已经成为国内外生产纤维素酶的主要方法。糠醛渣是工业上利用富含戊聚糖的木质纤维素(如玉米芯)经过稀硫酸水解生产糠醛后的残渣，主要组分为纤维素和木质素。这种处理方法得到的糠醛渣各组分之间连接疏松、纤维素聚合度小，在一定程度上消除了其对纤维素酶的物理性空间阻隔效应，使酶糖化效率得到提升，非常适合用于生物质乙醇生产［4］。而啤酒糟是啤酒生产中最主要的副产物，主要成分是麦芽壳和未糖化的麦芽，含有许多含氮化合物、多种无机元素及维生素，质地疏松，可以成为液态发酵生产纤维素酶的优良底物［5］。纤维素酶属于诱导酶，由不同的底物诱导绿色木霉产生的纤维素酶系会有所差异，而混合多种

7、木质纤维素底物来诱导生产纤维素酶，可使所产纤维素酶系组分更协调，有利于增强酶系间的协同作用［6］。该研究首次以糠醛渣和啤酒糟作为混合底物，对绿色木霉(CGMCC3.2941)液态发酵产纤维素酶的一些条件进行了考察和优化，对比了混合底物和单一底物所产纤维素酶酶活力的差异，以期为混合底物提高纤维素酶活力和降低纤维素酶生产成本提供依据。1材料与方法1.1试验材料1.1.1试验菌株与原料。实验室所用菌株为绿色木霉（CGMCCNO.3.2941）,购于中国微生物菌种保藏管理中心。糠醛渣，取自河北省春蕾集团，初始pH值2.8,使用前先水洗至中性，烘干。啤酒糟，由燕京啤酒集团

8、提供。啤酒糟和糠醛渣使用