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微生物降解秸秆生产多糖对细胞分裂分化能力的影响

2020-12-08阅读(509)

微生物降解秸秆生产多糖对细胞分裂分化能力的影响

论文摘要

我国作为农业生产大国,拥有大量的农作物秸秆资源,农作物秸秆的随意丢弃和焚烧会导致资源浪费和环境污染等问题的出现。因此,实现秸秆的资源转化利用对我国的可持续发展有重要意义。本文从微生物发酵秸秆生产多糖的分离纯化、多糖的理化性质以及将纯化多糖作为添加剂诱导愈伤组织生长三个层面开展了以下主要工作:（1）玉米秸秆通过微生物发酵,离心,脱蛋白,醇沉,洗涤等步骤获得玉米秸秆多糖（Corn Stalk Polysaccharide,CSP）。以葡萄糖为标准溶液做标准曲线测定秸秆发酵液中的多糖含量,结果表明发酵液中的多糖含量为1.884 mg/mL;研究分析了0.1、0.2、0.5 g样品上样量对DEAE-52纤维素阴离子交换层析柱的洗脱效果影响,结果表明当上样量为0.1 g、0.2 g时多糖的分离纯化效果较好;用Sephadex G-100凝胶层析柱对多糖进行进一步的分离纯化,洗脱曲线的洗脱峰显示为单一、对称,表明多糖的分离纯化效果较好;将各组分多糖收集冷冻干燥,称重结果显示分离纯化过程中多糖的回收率为16.3%。（2）通过电镜扫描（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、气相色谱（GC）分析研究了多糖的形态、结构和单糖组成,体外抗氧化性测定研究了多糖清除自由基的能力。结果显示CSP为不规则的颗粒状、CSP1为表面光滑的粉末状颗粒结构、CSP3为片状结构、CSP5为絮状结构;FT-IR表明三种多糖均为吡喃糖结构;GC结果表明三种多糖均由六种单糖组成,各组分所占比例不同,但阿拉伯糖、木糖、半乳糖均为主要组成成分;体外抗氧化测定结果显示三种多糖均具有抗氧化性,CSP5的抗氧化性最强,对DPPH自由基的清除率最高时浓度为0.6 mg/mL,清除率达到了84.86%;浓度为1.2 mg/mL时对O2·-清除能力最强,清除率为53.64%;在浓度为1.2 mg/mL时对OH·清除率为64.03%。（3）通过将分离纯化后的秸秆多糖加入到红豆杉愈伤组织继代培养基中,探讨了秸秆多糖作为植物添加剂的潜在能力。结果表明秸秆多糖对红豆杉愈伤组织的褐化有明显的抑制作用,但抑制作用弱于抗坏血酸;薄层色谱-紫外分光光度法对愈伤组织中的紫杉醇进行定性和简单的定量分析,结果表明薄层色谱可以有效的分离愈伤组织粗提液中的紫杉醇,标准曲线法测得每克愈伤组织中的紫杉醇含量为0.165 mg。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 课题研究现状
  •     1.1.1 秸秆资源现状
  •     1.1.2 微生物降解秸秆现状
  •     1.1.3 植物多糖研究现状
  •     1.1.4 植物多糖的应用前景
  •   1.2 红豆杉研究现状
  •     1.2.1 红豆杉现状
  •     1.2.2 红豆杉组织培养现状
  •     1.2.3 紫杉醇研究现状
  •   1.3 多糖分析和紫杉醇的提取
  •     1.3.1 多糖的分离纯化
  •     1.3.2 红外光谱分析
  •     1.3.3 气相色谱分析
  •     1.3.4 薄层色谱法
  •   1.4 研究意义
  •   1.5 课题研究内容
  •   1.6 技术路线图
  • 第二章 微生物发酵秸秆生产多糖及其分离纯化
  •   2.1 实验材料
  •     2.1.1 玉米秸秆
  •     2.1.2 实验菌种
  •     2.1.3 实验试剂
  •     2.1.4 培养基
  •     2.1.5 实验仪器
  •   2.2 粗多糖的制备
  •   2.3 发酵液中糖含量的测定
  •   2.4 电镜下粗多糖形态观察
  •   2.5 粗多糖的分离纯化
  •     2.5.1 DEAE-52 纤维素阴离子交换柱层析
  •     2.5.2 透析
  •     2.5.3 Sephadex G-100 凝胶柱层析
  •   2.6 结果分析
  •     2.6.1 发酵液中糖含量
  •     2.6.2 电镜下粗多糖形态
  •     2.6.3 粗多糖的分离纯化
  •   2.7 小结
  • 第三章 分离纯化多糖的结构及抗氧化性测定
  •   3.1 实验材料
  •     3.1.1 实验试剂
  •     3.1.2 实验仪器
  •   3.2 实验方法
  •     3.2.1 多糖的电镜扫描
  •     3.2.2 多糖的红外光谱分析
  •     3.2.3 多糖的组成成分分析
  •     3.2.4 多糖的体外抗氧化活性测定
  •   3.3 结果分析
  •     3.3.1 多糖的电镜扫描结果
  •     3.3.2 多糖的红外光谱分析结果
  •     3.3.3 多糖的单糖组成
  •     3.3.4 多糖的体外抗氧化活性分析
  •   3.4 小结
  • 第四章 分离纯化后多糖对植物愈伤组织分裂分化的影响
  •   4.1 实验材料
  •     4.1.1 实验植株选择
  •     4.1.2 实验试剂
  •     4.1.3 实验仪器
  •     4.1.4 培养基
  •   4.2 愈伤组织培养
  •     4.2.1 外植体消毒和接种
  •     4.2.2 继代培养
  •   4.3 愈伤组织生长状况及酶活性测定
  •     4.3.1 愈伤组织生长状况
  •     4.3.2 PPO酶活性测定
  •     4.3.3 愈伤组织中紫杉醇含量测定
  •   4.4 结果分析
  •     4.4.1 生长状况情况分析
  •     4.4.2 PPO酶活性
  •     4.4.3 愈伤组织中紫杉醇含量
  •   4.5 小结
  • 第五章 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 创新点
  •   5.3 展望
  • 参考文献
  • 发表论文和科研情况说明
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 李艳红

    导师: 冯炘,解玉红

    关键词: 秸秆多糖,分离纯化,抗氧化性,褐化

    来源: 天津理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,农业科技

    专业: 生物学,一般化学工业,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用,农业基础科学

    单位: 天津理工大学

    分类号: TQ914.1;X712;X172

    总页数: 61

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