【摘要】：我國是一個(gè)茶葉生產(chǎn)大國,每年產(chǎn)生大量的茶渣廢棄物,現(xiàn)有茶渣利用方式低下,經(jīng)濟(jì)效益差。本論文采用微生物固態(tài)發(fā)酵技術(shù)以茶渣為基質(zhì)生產(chǎn)高附加值產(chǎn)物漆酶,為茶渣的綜合利用提供了一個(gè)新的思路。為此,本研究以茶渣為固態(tài)發(fā)酵基質(zhì),采用變色栓菌作為固態(tài)發(fā)酵的菌株,通過優(yōu)化發(fā)酵條件以提高漆酶產(chǎn)量,研究茶多酚對漆酶生產(chǎn)的促進(jìn)作用,并探索了茶渣固態(tài)漆酶對雙偶氮類染料的脫色效果。其主要結(jié)論如下:1、經(jīng)過單因素和響應(yīng)面優(yōu)化后的茶渣固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件為:葡萄糖13.84 g/L,硫酸銨4.90 g/L,磷酸二氫鉀1.99 g/L,硫酸鎂1 g/L,氯化鈣0.20g/L,硫酸銅1.92 g/L,含水量83.57%(w/w),pH 5,接種量4.40%(w/w),培養(yǎng)溫度26℃。在此條件下,茶渣固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)漆酶的培養(yǎng)周期為7天,漆酶產(chǎn)量為25.68U/g干基質(zhì),比優(yōu)化前提高了2.74倍。進(jìn)行了淺盤茶渣固態(tài)發(fā)酵的放大培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)7天后漆酶酶活達(dá)到32.15 U/g干基質(zhì)。以上結(jié)果表明,通過茶渣固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)漆酶的發(fā)酵條件優(yōu)化,可以大幅提高漆酶的產(chǎn)量,且該優(yōu)化條件可應(yīng)用于漆酶的放大生產(chǎn)。2、在對茶渣中茶多酚的組成和含量分析的基礎(chǔ)上,探究了茶渣中茶多酚對固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)漆酶的促進(jìn)作用。結(jié)果表明,以茶渣和除酚茶渣為基質(zhì)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,培養(yǎng)7天后,漆酶酶活分別為26.53 U/g干基質(zhì)和18.64 U/g干基質(zhì);以除酚茶渣為基質(zhì)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵的漆酶產(chǎn)量是以茶渣為基質(zhì)的70%。而加入多酚粗提物后,除酚茶渣固態(tài)發(fā)酵的漆酶酶活為26.22 U/g干基質(zhì),恢復(fù)到茶渣固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)漆酶的水平,初步證明茶多酚可提高漆酶的產(chǎn)量。茶多酚中各組分標(biāo)準(zhǔn)品的混合物對漆酶合成也表現(xiàn)出與多酚粗提物類似的誘導(dǎo)效果,其中兒茶素沒食子酸酯是單位劑量誘導(dǎo)能力最強(qiáng)的誘導(dǎo)劑。添加4.16 mg/L兒茶素沒食子酸酯的除酚茶渣經(jīng)固態(tài)發(fā)酵后,漆酶產(chǎn)量可達(dá)53.05 U/g干基質(zhì),漆酶基因表達(dá)量提高了3.20倍。茶多酚中的兒茶素沒食子酸酯是一種高效的漆酶誘導(dǎo)劑。3、通過變色栓菌茶渣固態(tài)發(fā)酵制備的茶渣固態(tài)漆酶對雙偶氮類染料進(jìn)行脫色,并以直接耐曬黃RS為代表,探索了其脫色機(jī)制。結(jié)果表明,在茶渣固態(tài)漆酶用量為160 U/L、染料濃度為100 mg/L條件下,反應(yīng)2 h后,直接耐曬黃RS的脫色率達(dá)到81.10%。研究發(fā)現(xiàn),茶渣固態(tài)漆酶的脫色作用由游離漆酶粗酶液降解作用、茶渣吸附作用和固定化漆酶降解作用三部分組成,其對直接耐曬黃RS的脫色率分別為21.80%、43.20%和19.70%。茶渣固態(tài)漆酶在染料脫色中表現(xiàn)出較好的重復(fù)使用性能,重復(fù)利用4次,脫色率仍保持在50%以上。毒性檢測結(jié)果表明,染料溶液經(jīng)過脫色處理后,綠豆種子的出芽率從36.67%提高到85%,脫色后染料溶液毒性明顯下降。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ925;X703
【圖文】：

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本文編號：2783731