Page 164 - 《精细化工》2020年第8期

·1662· 精细化工 FINE CHEMICALS
米秸秆降解率先增加后减少，当培养基初始 pH 为 6
时，降解率达到最高值，为 18.89%。这表明菌株
GS-4-21 在弱酸性环境下有较好的降解效果。因此，
选择培养基初始 pH 为 6。这与 SINGH 等
结果一致，pH 为 6 是纤维素酶的最佳条件。
图 8 培养基初始 pH 对玉米秸秆降解率的影响
Fig. 8 Effect of initial pH of medium on the degradation
rate of corn straw
2.5.3 摇床转速的影响
不同摇床转速对玉米秸秆降解率的影响如图 9
所示。
图 9 不同摇床转速对玉米秸秆降解率的影响
Fig. 9 Effect of different rotating speed on the degradation
rate of corn straw
当摇床转速为 160 r/min 时降解率达到最高值
（19.31%）；当转速大于 160 r/min 时，降解率骤然
减少；当转速为 220 r/min 时，降解率降到最低。这
是因为，转速低时，瓶中溶氧量不足且菌体不能与
营养物质进行充分接触，菌株无法正常生长和繁殖，
从而导致降解率低；当摇床转速过高时，菌株
GS-4-21 产生的菌丝会发生断裂现象，不利于纤维
素酶的产生；当摇床转速适宜时，促进菌株产生菌
丝和纤维素酶，可获得良好的玉米秸秆降解率。所
以，最佳摇床转速是 160 r/min。
2.5.4 发酵温度的影响
不同发酵温度对玉米秸秆降解率的影响如图 10
所示。
第 37 卷
[23] 的研究
图 10 发酵温度对玉米秸秆降解率的影响
Fig. 10 Effect of different fermentation temperature on the
degradation rate of corn straw
由图 10 可见，当发酵温度由 24 ℃升至 28 ℃
时，玉米秸秆的降解率逐渐增大；当温度由 28 ℃
升至 32 ℃时，玉米秸秆的降解率逐渐降低；发酵
温度为 28 ℃时，玉米秸秆最大降解率为 20.01%。由
此可知，高温或低温时都会影响玉米秸秆的降解率。
因此，选择 28 ℃作为菌株的最佳发酵温度。
2.5.5 接菌量的影响
不同接菌量对玉米秸秆降解率的影响如图 11
所示。
图 11 接菌量对玉米秸秆降解率的影响
Fig. 11 Effect of inoculation amount on the degradation rate
of corn straw
接菌量对酶的产生有一定影响，适当的接菌量
可促进菌丝的快速生长和纤维素酶的形成，从而减
少其他微生物的污染 [24] 。由图 11 可见，在接菌量从
1%增至 5%时，玉米秸秆的降解率呈现先增大后减
少的趋势。当接菌量少时会导致菌株生长缓慢，分泌
纤维素量少；当接菌量超过 3%时会抑制玉米秸秆的
降解，这可能是由于接菌量过多会导致生长抑制，
妨碍菌种的快速繁殖，导致玉米秸秆降解率降低。
因此，选择接菌量 3%作为最佳接菌量。
2.6 响应曲面实验结果
响应曲面实验结果分析如表 5、表 6 所示。