《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》：Wheat Bran Solid-State Fermentation for Enzymatic Extract Production and Dye Decolorization with Physicochemical Characterization of Residual Biomass
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固态发酵小麦麸生产白腐真菌木质素酶高效降解合成染料（脱色率>97%），发酵残余物可作为土壤改良剂，形成资源循环利用闭环系统。
安德烈斯·瓦尔加斯-洛佩拉（Andrés Vargas-Lopera）| 费利佩·梅希亚-奥塔尔瓦罗（Felipe Mejia-Otalvaro）| 卡罗琳娜·贝拉斯克斯-金特罗（Carolina Velásquez-Quintero）| 安德烈斯·梅里诺-雷斯特雷波（Andrés Merino-Restrepo）| 安赫丽娜·奥尔马萨-阿纳瓜诺（Angelina Hormaza-Anaguan）
哥伦比亚国立大学 – 麦德林校区 – 理学院 – 生物科学系，麦德林，哥伦比亚
摘要
利用白腐真菌进行固态发酵（SSF）是一种可持续的策略，可以有效地利用农业废弃物。在本研究中，小麦麸皮被用作富含营养的基质，以促进真菌生长和木质素分解酶的产生，这些酶随后被用于高效地预处理合成染料。实验使用了四种真菌，其中Pleurotus ostreatus在小麦麸皮上的漆酶活性最高，达到了66 U gds-1。对四种染料的预处理结果显示，在高浓度（100 ppm）下，孔雀石绿和亮蓝的脱色率分别超过了97%和95%。发酵后的物理化学分析表明，剩余的生物质符合作为土壤改良剂的成分要求，从而有可能构建一个循环利用系统，在该系统中，小麦麸皮既作为酶生产的基质，又作为固态发酵后的土壤改良剂。这种方法确保了资源的有效利用，减少了废物，并符合循环生物经济的原则。总体而言，研究结果验证了利用小麦麸皮进行固态发酵生产催化活性木质素分解酶的可行性，同时实现了生物质的进一步利用。
章节摘录
引言
目前，在国内生产总值依赖农业的国家中，农业工业废弃物的积累是环境污染的主要来源之一。这导致了许多负面环境影响，例如土壤性质改变（由于矿物质和肥力的流失），以及有毒物质的积累，这些物质无疑会对植物和相关微生物造成损害（Lackner & Besharati, 2025）。
试剂
所有染料（Allura red AC (AR)、亮蓝 FCF (BB)、亚甲蓝 (MB) 和孔雀石绿 (MG) 从 Colorquímica S.A.（哥伦比亚）购买，小麦麸皮则从麦德林的当地超市获取。其余的分析级试剂，如酵母提取物、马铃薯葡萄糖琼脂 (PDA)、细菌琼脂和蛋白胨，从 Oxoid（英国）购买。柠檬酸一水合物、冰醋酸和硫酸镁七水合物从 Panreac 购买。溴质分析
表1展示了溴质分析所得的小麦麸皮成分。就木质素含量而言，其比例低于5%，接近天然小麦麸皮中的木质素含量（根据西班牙动物营养发展基金会 (FEDNA, 2019) 的数据，天然小麦麸皮中的木质素含量在2.5%到3%之间）。本研究中测得的总碳水化合物含量（淀粉、纤维素和半纤维素）表明，使用后的小麦麸皮仍然是重要的溴质分析
小麦麸皮是一种结构复杂的农业工业副产品，富含非淀粉多糖（包括纤维素和阿拉伯木聚糖），以及残余的淀粉、蛋白质、脂质和必需矿物质。其蛋白质部分提供了丰富的氮元素，而碳水化合物基质则为真菌在固态发酵条件下的代谢提供了结构和可快速代谢的碳源。结论
本研究展示了小麦麸皮的综合循环利用策略的可行性，该策略结合了木质素分解酶的生产、其在染料脱色中的体外应用，以及发酵后生物质的物理化学特性分析作为潜在的土壤改良剂。在所评估的真菌中，Pleurotus ostreatus在实验条件下的表现最佳。所确定的操作参数也可应用于其他农业工业废弃物。CRediT作者贡献声明
安德烈斯·瓦尔加斯-洛佩拉（Andrés Vargas-Lopera）：撰写初稿、资源准备、方法设计、实验实施、数据分析、概念构建。卡罗琳娜·贝拉斯克斯-金特罗（Carolina Velásquez-Quintero）：撰写与编辑、方法设计、实验实施、数据分析、概念构建。费利佩·梅希亚-奥塔尔瓦罗（Felipe Mejia-Otalvaro）：撰写与编辑、结果验证、方法设计、实验实施、数据分析、概念构建。安赫丽娜·奥尔马萨-阿纳瓜诺（Angelina Hormaza-Anaguan）：撰写与编辑、项目监督、资源协调、资金管理利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。致谢
作者感谢哥伦比亚国立大学麦德林校区提供的实验化学实验室基础设施支持，以及通过项目代码62467提供的财务支持。
