Page 221 - 《精细化工》2022年第12期

第 12 期 王 彤，等: 小麦秸秆预处理对球拟假丝酵母产槐糖脂的影响 ·2587·

1576，山东大学微生物技术国家重点实验室宋欣教 1.5 小麦秸秆的酶解糖化与脱毒处理
授实验室提供，保存于甘油管中–20 ℃存放，定期 在 0.2 mol/L pH 4.8 乙酸-乙酸钠缓冲液中加入
转接。 质量分数为 10%的小麦秸秆样品，进行酶解糖化。
液体种子培养基（均为质量浓度，g/L）：葡萄 灭菌后加入纤维素酶 30 FPU/g 小麦秸秆，45 ℃、180 r/min
糖 20、蛋白胨 20、酵母粉 10，纯水定容至 1 L，121 ℃ 水解 72 h。酶解结束后，将体系升温至 80 ℃保持
灭菌 20 min 待用。将甘油管中菌以种子培养基体积 20 min，使纤维素酶失活，离心收集上清液得糖化
的 4%进行转接，30 ℃、200 r/min 下培养 10~12 h。 液 [21] 。将活性炭与不同糖化液以固液比（g∶mL，
化学合成发酵培养基（CFM，均为质量浓度， 下同）1∶100 混合，80 ℃下搅拌处理 30 min，过
g/L）：油酸 60、葡萄糖 60、酵母粉 1.5、KH 2 PO 4 1.0、 滤去除活性炭后得脱毒糖化液 [21] 。
Na 2HPO 4•12H 2O 1.0、MgSO 4•7H 2O 0.5，pH 调整至 4.8。 1.6 小麦秸秆中发酵抑制物质量浓度的测定
糖化液发酵培养基（SFM，均为质量浓度，g/L）： 根据陈佳丽 [27] 所述检测条件，采用高效液相色
油酸 60、糖化液（葡萄糖初始质量浓度未调整）、 谱仪对糖化液中甲酸、乙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛
酵母粉 1.5、KH 2 PO 4 1.0、Na 2 HPO 4 •12H 2 O 1.0、 进行定量 分析。色 谱柱采用 Venusil MP C18
MgSO 4 •7H 2 O 0.5，pH 自然。 （4.6 mm×250 mm×5 μm），通过面积归一化法计算
葡萄糖-糖化液发酵培养基（G-SFM，均为质量 上述物质质量浓度。采用福林-酚法 [28] 对糖化液中总
浓度，g/L）：油酸 60、糖化液（调整总葡萄糖质量 酚类物质质量浓度进行测定。
浓度至 60 g/L ）、酵母 粉 1.5 、 KH 2 PO 4 1.0 、 1.7 SLs 相关发酵参数的测定
Na 2 HPO 4 •12H 2 O 1.0、MgSO 4 •7H 2 O 0.5，pH 自然。 参照文献[22]方法，使用生物传感器测定葡萄
脱毒-葡萄糖-糖化液发酵培养基（DG-SFM，均 糖产量；使用干重法测定 Starmerella bombicola 的
为质量浓度，g/L）：油酸 60、脱毒糖化液（调整总 生物量；使用蒽酮-硫酸法测定内酯型槐糖脂（LSL）
和总槐糖脂（TSL）的产量，差减法计算获得酸型
葡萄糖质量浓度至 60 g/L）、酵母粉 1.5、KH 2 PO 4 1.0、
槐糖脂（ASL）的产量。
Na 2 HPO 4 •12H 2 O 1.0、MgSO 4 •7H 2 O 0.5，pH 自然，
1.8 数据处理及统计学分析
纯水定容至 1 L，121 ℃灭菌 20 min 待用。按体积
所有实验均重复 3 次，结果以“平均值标准偏
分数 2%接种活化后种子培养基，置于 30 ℃，
差”表示。采用 SPSS20.0 软件进行方差分析，
200 r/min 下发酵培养 7 d。
Origin2020 进行绘图。
1.3 小麦秸秆的预处理
将小麦秸秆烘干粉碎过 60 目筛密封保存待用， 2 结果与讨论
记为 RWS 组。按照文献[24]方法，将 20 g 小麦秸秆
加入到 200 mL 体积分数为 2%的 H 2 SO 4 溶液中， 2.1 预处理前后小麦秸秆化学组成的变化
121 ℃反应 120 min，流水洗至中性，烘干粉碎过 60 预处理前后小麦秸秆化学组成变化见图 1。
目筛密封保存待用，记为 DAP 组。按照文献[25]方
法，将 20 g 小麦秸秆加入到 200 mL 质量分数为 7%
的 NaOH 溶液中，浸润 60 min 后在 150 ℃油浴下
5 min，流水洗至中性，烘干粉碎过 60 目筛密封保
存待用，记为 SHP 组。按照文献[26]方法，将 20 g
小麦秸秆、0.45 g P 2 O 5 、1.13 g 质量分数为 98%的
H 2 SO 4 共同投入反应罐中，110 ℃反应 60 min，随后
加入质量分数为 2%的 NaOH 溶液 300 mL，60 ℃反
应 180 min，流水洗至中性，烘干粉碎过 60 目筛密

封保存待用，记为 STMEP 组。 图 1 预处理前后小麦秸秆化学组成分析
1.4 小麦秸秆的组成测定及表面微观结构表征 Fig. 1 Chemical composition analysis of wheat straw
before and after pretreatment
采用美国能源部 NREL 法（NREL 2008）测定

预处理前后小麦秸秆样品中木质素、半纤维素、纤 葡萄糖是纤维素的主要酶解产物，秸秆中纤维
维素、灰分的含量。使用热场发射扫描电子显微镜， 素的占比与糖化液中葡萄糖产量息息相关。如图 1
在加速电压为 20 kV、放大倍数为 6000 倍下观察不 所示，整体来看，SHP 组纤维素质量分数最高，
同小麦秸秆样品的表面微观结构的差异。 STMEP 组半纤维素质量分数最高。其中，DAP、SHP