本文關(guān)鍵詞：腐植酸生物轉(zhuǎn)化的工藝優(yōu)化及過(guò)程分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：腐植酸廣泛存在于自然界中,因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分子量大,長(zhǎng)期以來(lái)未能得到高效利用;黃腐酸作為腐植質(zhì)中易溶于水的一類物質(zhì),較腐植酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,含有較多活性基團(tuán),具有更高的生理活性,更容易被利用,因此將腐植酸轉(zhuǎn)化為黃腐酸可以拓寬其應(yīng)用范圍,提高資源利用率。相比物理、化學(xué)方法獲取黃腐酸,微生物轉(zhuǎn)化法得到的黃腐酸更加安全可靠,生產(chǎn)過(guò)程更環(huán)保。本文以褐煤基腐植酸為研究對(duì)象,利用白腐真菌AH對(duì)腐植酸進(jìn)行作用。首先對(duì)白腐真菌AH的生長(zhǎng)特性和產(chǎn)酶特性展開(kāi)研究。利用SMB液體培養(yǎng)基,考察了AH菌的生長(zhǎng)周期,AH菌接種3天進(jìn)入對(duì)數(shù)期,第6天之后進(jìn)入穩(wěn)定期。在鞣酸培養(yǎng)基、愈創(chuàng)木酚培養(yǎng)基以及苯胺藍(lán)培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),AH菌能夠產(chǎn)生木質(zhì)素降解酶,其中降解酶系中的Mn P的活性最高,Li P次之,漆酶的活性較小。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn),表明腐植酸能夠促進(jìn)過(guò)氧化物酶和多酚氧化酶的產(chǎn)生,而不會(huì)抑制對(duì)腐植酸的降解。其次利用PDA、SDA和SMA三種固體培養(yǎng)基對(duì)腐植酸進(jìn)行平板液化,發(fā)現(xiàn)腐植酸只能在SMA培養(yǎng)基上被液化。對(duì)純化的腐植酸進(jìn)行液化,發(fā)現(xiàn)其更易于液化。對(duì)純化腐植酸添加量與添加時(shí)間展開(kāi)研究,結(jié)果表明在接種第3天、腐植酸添加量為1g/平板液化效果最好。對(duì)比研究了AH菌在SMB液體培養(yǎng)基中對(duì)處理前后腐植酸的生物轉(zhuǎn)化。純化后的腐植酸生物轉(zhuǎn)化黃腐酸的量明顯提高,約為處理前試驗(yàn)組的兩倍;且隨著腐植酸的降解率提高,黃腐酸產(chǎn)量也相應(yīng)提高。對(duì)白腐真菌AH轉(zhuǎn)化腐植酸的過(guò)程進(jìn)行了初步研究。分別對(duì)純腐植酸、液化產(chǎn)物以及液化后剩余殘?jiān)M(jìn)行元素分析、紅外分析,檢測(cè)其酸性基團(tuán)與E4/E6值,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中碳元素含量降低,氧元素含量增加,同時(shí)1HNMR分析中產(chǎn)物的含氧官能團(tuán)信號(hào)強(qiáng),表明腐植酸在微生物作用過(guò)程中發(fā)生了氧化反應(yīng)。產(chǎn)物的氫元素含量也增加,表明微生物對(duì)腐植酸作用過(guò)程中也發(fā)生了加氫反應(yīng),從而使產(chǎn)物的不飽和度降低。通過(guò)紅外分析與酸性基團(tuán)檢測(cè)均發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中羧基減少,說(shuō)明微生物對(duì)羧基的作用較大。由紅外圖譜、1HNMR譜圖及E4/E6值可知產(chǎn)物中脂肪鏈增多,芳環(huán)結(jié)構(gòu)較少,表明腐植酸中部分芳環(huán)結(jié)構(gòu)被白腐真菌AH作用而開(kāi)環(huán),進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化和利用。殘?jiān)腅4/E6值較腐植酸小,表明殘?jiān)姆辑h(huán)縮合程度增大,分子量增加,這說(shuō)明微生物對(duì)腐植酸不僅有解聚作用,也有聚合作用。最后對(duì)白腐真菌AH轉(zhuǎn)化腐植酸產(chǎn)生黃腐酸的工藝進(jìn)行優(yōu)化。在SMB培養(yǎng)基基礎(chǔ)上,通過(guò)PB試驗(yàn)從氮源添加量、銅離子濃度、錳離子濃度、愈創(chuàng)木酚濃度、培養(yǎng)溫度、初始p H、轉(zhuǎn)速、接種量和HA添加量等9個(gè)因素中篩選出氮源添加量、銅離子濃度和HA添加量三個(gè)主要影響因素,采用Design-Expert 8.0.6軟件設(shè)計(jì)Box-Benhnken試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)二次回歸方程與響應(yīng)面分析確定最佳轉(zhuǎn)化條件為銅離子濃度0.29 mmol/L,HA添加量0.68g/80ml,氮源添加量12.68 g/L,預(yù)測(cè)黃腐酸含量最大值為14.16 mg/ml。對(duì)優(yōu)化后的方案進(jìn)行驗(yàn)證,得到黃腐酸含量為13.35 mg/ml,與優(yōu)化值接近。
【關(guān)鍵詞】：腐植酸 黃腐酸 白腐真菌 生物轉(zhuǎn)化
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O636.9
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-17
• 1 前言17-19
• 1.1 研究背景17
• 1.2 研究意義17-19
• 2 文獻(xiàn)綜述19-33
• 2.1 腐植酸與黃腐酸簡(jiǎn)介19-21
• 2.2 腐植酸與黃腐酸的結(jié)構(gòu)特征21-22
• 2.3 真菌在腐植酸轉(zhuǎn)化過(guò)程中的重要作用22-25
• 2.4 非特異性氧化酶在腐植酸轉(zhuǎn)化過(guò)程中的作用及主要酶的作用機(jī)理25-28
• 2.5 降解后腐植酸的物理化學(xué)變化28-29
• 2.6 黃腐酸的應(yīng)用29-30
• 2.7 黃腐酸的提取方法30-31
• 2.8 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線31-33
• 3 菌種特性研究33-43
• 引言33
• 3.1 材料與方法33-38
• 3.2 結(jié)果與討論38-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 4 腐植酸生物轉(zhuǎn)化黃腐酸的過(guò)程分析43-62
• 引言43
• 4.1 材料與方法43-48
• 4.2 結(jié)果與討論48-60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 5 生物轉(zhuǎn)化腐植酸生成黃腐酸的工藝條件優(yōu)化（液體培養(yǎng)）62-75
• 引言62
• 5.1 材料與方法62-64
• 5.2 結(jié)果與討論64-73
• 5.3 本章小結(jié)73-75
• 6 結(jié)論與展望75-78
• 6.1 研究總結(jié)75-76
• 6.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)76
• 6.3 研究展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 作者簡(jiǎn)歷84-86
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集86

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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  本文關(guān)鍵詞：腐植酸生物轉(zhuǎn)化的工藝優(yōu)化及過(guò)程分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：280269