你随手丢弃的废纸,能让汽车跑起来( 二 )
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废纸高值化利用新思路
虽然困难重重 , 但一项新的研究证实:利用废纸资源进行发酵生产纤维素酶 , 是有效且可行的!
这项研究发表在环境科学领域的《清洁生产杂志》上 , 由中国科学院近代物理研究所王曙阳研究员团队完成 。
研究者们利用重离子束诱变选育的长枝木霉突变菌株LC-M4进行废纸碳源发酵产酶 , 并选用了办公废纸、餐巾废纸、杂志纸和硬纸板纸进行试验 , 结果发现 , 硬纸板纸发酵的产酶效果最好 。
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图:本研究中用到的不同类型的废纸 。 A:办公废纸;B:餐巾废纸;C:杂志纸;D:硬纸板纸(图|董妙音)
为什么废纸适合被用来发酵产酶呢?通过研究废纸的结构表征 , 研究者们发现 , 除了含有高含量的纤维素 , 造纸过程中添加的碳酸钙等填料可以为菌株生长和产物合成提供营养元素 , 因此对发酵过程有促进作用 。
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图:不同类型废纸结构表征结果 。 左:SEM(×1000)和EDS能谱测定结果(A,办公废纸;B,餐巾废纸;C,杂志纸;D,硬纸板纸);右:XRD(10-50?)测定结果(图|董妙音)
为了进一步提高产酶效果 , 研究者们选用硬纸板纸和麸皮进行混合碳源发酵 。 麸皮作为一种农业加工副产物 , 含有一定量的可溶性纤维寡糖成分 , 能够有效诱导纤维素酶和半纤维素酶的分泌 。
研究者们惊喜地发现 , 这种混合碳源比硬纸板纸作为单一碳源的产酶能力还提高了不少!其中 , β-葡萄糖苷酶活提高了56.86% , 木聚糖酶活较目前广泛应用的微晶纤维素碳源发酵酶活提高了16.51% 。 这些结果都高于此前同类研究报道的发酵酶活 。
除了优异的发酵效率 , 使用随手可得的废纸作为碳源进行纤维素酶生产 , 成本只有微晶纤维素碳源的十分之一左右 , 大幅降低了产酶成本 。 不仅如此 , 整个过程操作简单 , 绿色环保 。
变废为宝 , 未来可期!这项研究为废纸资源高值化利用新途径的开发奠定了实验基础 。 如果能将其推向市场 , 将对解决城市废纸资源管理问题、加快实现减污降碳和推动区域经济高质量发展具有重要意义 。
不过话说回来 , 虽然废纸资源有望被我们有效转化利用 , 但是我们也要节约用纸 , 保护树木 , 这样才能让我们共同的地球家园更加美丽哦~
-End-
作者:董妙音王曙阳近代物理所生物物理室
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