跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(18.97.9.171) 您好!臺灣時間:2024/12/13 20:17
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:黃品榕
研究生(外文):HUANG, PIN-RONG
論文名稱:不同芽孢桿菌分解纖維素能力之比較研究
論文名稱(外文):Comparative study on the cellulose decomposition ability of different Bacillus sp.
指導教授:王惠亮謝建元謝建元引用關係
指導教授(外文):Wang, Hui-LiangHsieh, Chien-Yan
口試委員:吳立心陳瑞祥
口試委員(外文):Wu, Li-HsinChen, Ruey-Shyang
口試日期:2021-06-30
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:生物科技系
學門:生命科學學門
學類:生物科技學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:芽孢桿菌纖維分解酵素循環經濟內切型分解酵素外切型分解酵素葡萄糖分解酵素
外文關鍵詞:Bacillus sp.CellulaseCircular economyEndo-glucanaseExo- glucanseβ-glucosidase
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:146
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
纖維分解酵素是可分解纖維素的水解酵素(hydrolyticenzyme)的總稱,經由內切、外切、β-葡萄糖分解酵素等彼此間的作用,將纖維素分解成可溶性的葡萄糖。本實驗分別測試芽孢桿菌Bacillus amyloliquefaciens BA(CY)與B. amyloliquefaciens A1的CMCase、Avicelase及β-glucosidase在不同溫度下的酵素活性和還原糖量。從剛果紅染色結果中發現兩株菌呈現明顯的透明環,可知兩株菌皆具有纖維降解能力。由內切、外切及β-葡萄糖分解酵素試驗得知,兩株菌在溫度60℃時有最適合之酵素活性,且在BA(CY)與A1的菌液與上清液比較中發現菌液分解出的葡萄糖量較上清液高。從稻稈纖維降解試驗得知,A1在前12小時其分解出的還原糖比BA(CY)高,但A1至48小時之後從391(µg/mL)降至292(µg/mL),BA(CY)在48小時其還原糖量從274(µg/mL)上升至310(µg/mL),活性也相對降低。由豆渣纖維降解試驗得知,BA(CY)與A1皆持續上升,於132小時時BA(CY)還原糖量為629(µg/mL),A1為466(µg/mL)。
Cellulase are the general term for a group of hydrolytic enzymes, which break down cellulose into soluble glucose through synergism between endo, exo, and β-glucose decomposing enzymes. This study tests the enzyme activity and reducing sugar amount of CMCase, Avicelase and β-glucosidase of Bacillus amyloliquefaciens BA(CY) and B.amyloliquefaciens A1 at different temperatures. From the results of Congored staining, it was found that the two strains showed obvious transparent rings, which indicated that both strains had fiber degradation ability. It is known from endo, exo and β-glucose decomposing enzyme tests that the two strains had the most suitable enzyme activity at 60℃, and the bacteria were found in the comparison of the bacterial liquid and supernatant of BA(CY) and A1 the amount of glucose decomposed from the liquid is higher than that of the supernatant. The rice straw fiber degradation test, it is known that A1 decomposes higher reducing sugars than BA(CY) in the first 12 hours, but A1 drops from 391(μg/mL) to 292(μg/mL) after 48 hours. The amount of reducing sugar increased from 274(µg/mL) to 310(µg/mL), and the activity was relatively reduced. According to the okara fiber degradation, BA(CY) and A1 continued rise. At 132 hours, the amount of reducing sugar in BA (CY) was 629(µg/mL), andA1 was 466(µg/mL).
目錄
圖目錄 xi
表目錄 xiv
壹、前言 1
一、循環經濟 CircularEconomy 1
二、纖維分解酵素 Cellulase 4
三、Bacillus spp. 6
四、研究目的 7
貳、材料與步驟   9
一、菌種的來源、純化和保存 9
(一) 菌種來源 9
(二) 菌種的純化 9
(三) 菌種的保存 9
二、纖維降解試驗 10
(一) 固態纖維分解酵素活性測試 10
(二) 分解纖維酵素活性分析-DNS還原糖試驗 11
三、BA(CY)與A1纖維降解試驗分析 13
(一) BA(CY)、A1上清液在60℃、24小時下內切、外切及β-葡萄糖還原糖與酵素活性分析 13
(二) BA(CY)、A1菌液在不同溫度下內切、外切及β-葡萄糖之還原糖與酵素活性分析 14
(三) BA(CY)、A1上清液與菌液在60℃、24小時之還原糖與酵素活性分析 14
四、稻稈纖維降解試驗 15
五、豆渣纖維降解試驗 15
參、結果 16
一、纖維降解試驗結果 16
(一) 固態纖維分解酵素活性測試結果 16
(二) 分解纖維酵素活性分析-DNS還原糖試驗結果 16
二、 BA(CY)與A1纖維降解試驗分析結果 17
(一) BA(CY)、A1上清液在60℃、24小時內切、外切及β-葡萄糖還原糖與酵素活性分析 17
(二) BA(CY)、A1菌液在不同溫度下內切、外切及β-葡萄糖之還原糖與酵素活性分析結果 18
(三)BA(CY)、A1菌液在60℃、24小時內切、外切及β-葡萄糖還原糖與酵素活性分析 18
三、稻稈纖維降解試驗分析結果 20
四、豆渣纖維降解試驗分析解果 20
肆、討論 21
伍、參考文獻 24
陸、圖表 28
柒、附錄 67圖目錄

圖一、於甲基纖維素生長培養基以剛果紅染色之結果 28
圖二、於甲基纖維素生長培養基以剛果紅染色之結果 29
圖三、葡萄糖標準曲線 30
圖四、內切型分解酵素之還原糖量 31
圖五、內切型纖維素分解酵素活性分析結果 32
圖六、外切型分解酵素之還原糖量 33
圖七、外切型纖維素分解酵素活性分析結果 34
圖八、β-葡萄糖分解酵素之還原糖量 35
圖九、β-葡萄糖酵素活性分析結果 36
圖十、BA(CY)、A1上清液在60℃、24小時下之內切型分解酵素(Endo-β-1,4-glucanaese)還原糖量 37
圖十一、BA(CY)、A1上清液在60℃、24小時下之外切型分解酵素(Exo-β-1,4-glucanse)還原糖量 38
圖十二、BA(CY)、A1上清液在60℃、24小時下之葡萄糖分解酵素(β-1,4-glucosidase)還原糖量 39
圖十三、BA(CY)、A1上清液在60℃、24小時下之內切型分解酵素(Endo-β-1,4-glucanaese)活性分析 40
圖十四、BA(CY)、A1上清液在60℃、24小時下之外切型分解酵素(Exo-β-1,4-glucanse)活性分析 41
圖十五、BA(CY)、A1上清液在60℃、24小時下之葡萄糖分解酵素(β-1,4-glucosidase)活性分析 42
圖十六、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在不同溫度下之內切型分解酵素(Endo-β-1,4-glucanaese)還原糖量 43
圖十七、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在不同溫度下之外切型分解酵素(Exo-β-1,4-glucanse)還原糖量 44
圖十八、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在不同溫度下之葡萄糖分解酵素(β-1,4-glucosidase)還原糖量 45
圖十九、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在不同溫度下之內切型分解酵素(Endo-β-1,4-glucanaese)活性分析 46
圖二十、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在不同溫度下之外切型分解酵素(Exo-β-1,4-glucanse)活性分析 47
圖二十一、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在不同溫度下之葡萄糖分解酵素(β-1,4-glucosidase)活性分析 48
圖二十二、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在24小時下之內切型分解酵素(Endo-β-1,4-glucanaese)還原糖量 49
圖二十三、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在24小時下之外切型分解酵素(Exo-β-1,4-glucanse)還原糖量 50
圖二十四、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在24小時下之葡萄糖分解酵素(β-1,4-glucosidase)還原糖量 51
圖二十五、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在24小時下之內切型分解酵素(Endo-β-1,4-glucanaese)酵素活性 52
圖二十六、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在24小時下之外切型分解酵素(Exo-β-1,4-glucanse)酵素活性 53
圖二十七、BA(CY)、A1上清液(A)、菌液(B)在24小時下之葡萄糖分解酵素(β-1,4-glucosidase)酵素活性 54
圖二十八、稻稈在156小時之還原糖分析 55
圖二十九、稻稈0至48小時分解變化圖 56
圖三十、稻稈72至120小時分解變化圖 57
圖三十一、豆渣在132小時之還原糖分析 58
圖三十二、豆渣0至48小時分解變化圖 59
圖三十三、豆渣72至120小時分解變化圖 60
表目錄

表一、內切型分解酵素之還原糖產量 61 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300350033003800310039003400330030000000
表二、內切型纖維素分解酵素活性分析結果  PAGEREF _Toc53819432 \h 62 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300350033003800310039003400330032000000
表三、外切型分解酵素(Avicelaes)之還原糖產量 PAGEREF _Toc53819433 \h 63 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300350033003800310039003400330033000000
表四、外切型纖維素分解酵素活性分析結果  PAGEREF _Toc53819434 \h 64 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300350033003800310039003400330034000000
表五、β-葡萄糖酵素(β-1,4-glucosidase)之還原糖產量  PAGEREF _Toc53819435 \h 65 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300350033003800310039003400330035000000
表六、β-葡萄糖酵素活性分析結果 66 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300350033003800310039003400330036000000
田雲生。2012。農業廢棄物之再生利用。臺中區農業改良場特刊,p192-194。
吳瑩珊、王惠亮。2017。地衣芽孢桿菌和巨大芽孢桿菌鑑定及其應用於植物保護與促進植物生長效果評估。國立高雄師範大學生物科技系碩士論文。p1-157。
吳麗敏。2005。考慮所得不均度之經濟發展與環境污染之關係-台灣環境顧志耐曲線的再驗證。臺灣大學農業經濟學研究所學位論文。p1-97。
常世鑫。2005。生態環境保護與循環經濟理念。平原大學學報。p130-132。
郭建志、陳俊位、廖君達、陳葦玲、蔡宜峯。2014。液化澱粉芽孢桿菌在作物病害防治的開發與應用。農業生物資材產業發展研討會專刊。臺中區農業改良場特刊第121,p69-86。
陳智遠、石東偉、王恩學、張正。2010。農業廢棄物資源化利用技術的應用進展。中國人口。資源與環境,p1-12。
鍾志祥。2007。探討固定纖維素水解酵素於幾丁聚醣擔體之研究。中央大學化學工程與材料工程學系學位論文。p1-77。
Bajpai, P. 2016. Structure of lignocellulosic biomass. In Pretreatment of lignocellulosic biomass for biofuel production. pp7-12
Baron S. 1996. Bacillus. In:Barron's Medical Microbiology 4th ed. Univ of Texas Medical Branch. ISBN978-0-9631172-1-2.
Biswas, R., Persad, A., and Bisaria, V.S. 2014. Production of cellulolytic enzymes. Bioprocessing of renewable resources to commodity bioproducts, 1:105-132.
Boisset, C., Pétrequin, C., Chanzy, H., Henrissat, B., and Schülein, M. 2001. Optimized mixtures of recombinant Humicola insolens cellulases for the biodegradation of crystalline cellulose. Biotechnol.  Bioeng., 72:339-345.
Chundawat, S. P., Bellesia, G., Uppugundla, N., da Costa Sousa, L., Gao, D., Cheh, A. M., and Dale, B. E. 2011. Restructuring the crystalline cellulose hydrogen bond network enhances its depolymerization rate. J. Am. Chem. Soc, 133:11163-11174.
Deselnicu, D. C., Militāru, G., Deselnicu, V., Zăinescu, G., and Albu, L. 2018. Towards a Circular Economy–AZero Waste Programme for Europe. In International Conference on Advanced Materials and Systems (ICAMS) (pp.563-568). The National Research & Development Institute for Textiles and Leather-INCDTP.
Ghisellini, P., Cialani, C., and Ulgiati, S. 2016. A review on circular economy: the expected transition to a balanced interplay of environmental and economic systems. J. Cleaner Prod., 114:11-32.
Ghose, T. K. 1987. Measurement of cellulase activities. Pure Appl. Chem., 59:257-268.
Hoshino, E., Shiroishi, M., Amano, Y., Nomura, M., and Kanda, T. 1997. Synergistic actions of exo-type cellulases in the hydrolysis of cellulose with different crystallinities. J. Ferment. Bioeng, 84:300-306.
Kostylev, M., and Wilson, D. 2012. Synergistic interactions in cellulose hydrolysis. Biofuels, p61-70.
Lacy, P., and Rutqvist, J. 2016. Waste to wealth: The circular economy advantage, p1-263.
Liu, Y., Zheng, X., Tao, S., Hu, L., Zhang, X., and Lin, X. 2021. Process optimization for deep eutectic solvent pretreatment and enzymatic hydrolysis of sugar cane bagasse for cellulosic ethanol fermentation. Renew. Energ., P259-267.
Madigan, M. T., Martinko, J. M., and Parker, J. 1997. Brock biology of microorganisms (Vol. 11). Upper Saddle River, NJ: Prentice hall.
Medve, J., Ståhlberg, J., and Tjerneld, F. 1994. Adsorption and synergism of cellobiohydrolase I and II of Trichoderma reesei during hydrolysis of microcrystalline cellulose. Biotechnol. Bioeng., p1064-1073.
Mohan, S. V., Nikhil, G. N., Chiranjeevi, P., Reddy, C. N., Rohit, M. V., Kumar, A. N., and Sarkar, O. 2016. Waste biorefinery models towards sustainable circular bioeconomy: critical review and future perspectives. Bioresour. Technol., 215:2-12.
Quiroz-Castañeda, R. E., andFolch-Mallol, J. L. 2013. Hydrolysis of biomass mediated by cellulases for theproduction of sugars. Sustainable degradation of lignocellulosic biomass techniques, applications and commercialization. InTech, p119-155.
Scarlat, N., Dallemand, J. F., Monforti-Ferrario, F., and Nita, V. 2015. The role of biomass and bioenergy in a future bioeconomy: Policies and facts. J. Environ. Dev., 15:3-34.
Sethi, S., Datta, A., Gupta, B. L., & Gupta, S. 2013. Optimization of cellulase production from bacteria isolated from soil. Int Scholarly Res Not, p1-8.
Somerville, C. 2006. Cellulose synthesisin higher plants. Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 22:53-78.
Stahel, W. 2010. The performance economy. Springer, p1-281.
Stahel, W. R. 2016. The circular economy. Nature News, p435.
Strength, G. Bacillus Differentiation Agar. Product Specification Sheet, p1-3.
Turnbull, P. C. B. 1996. Bacillus. In: Barron’s Medical Microbiology (Baron S. et al., eds.) (4th ed.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 978-0-9631172-1-2.
Wood, T. M., and Bhat, K. M. 1988. Methods for measuring cellulase activities. Meth. Enzymol., 160:87-112.
Woodward,J. 1991. Synergism in cellulase systems. Bioresour. Technol., 36:67-75.
電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20260803)
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top