式中:m為還原糖的質(zhì)量;M為待測產(chǎn)物的質(zhì)量(丁勝華等，2010)。

3 數(shù)據(jù)分析

所有試驗均重復三次，試驗結果運用SASS 9.2軟件，采用單因子方差分析(ANO-VA)并用Duncan’s方法對各組間平均數(shù)進行多重比較，P<0.05表示差異顯著，用Excel 2016對數(shù)據(jù)進行整理并繪圖。

結果與分析

1 單菌發(fā)酵玉米芯對發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量的影響

枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、植物乳桿菌、酵母菌分別發(fā)酵玉米芯，發(fā)酵產(chǎn)物中的木聚糖含量見圖1，對照組為不加菌發(fā)酵。

由圖1可知，四株菌都可以增加發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖的含量，其中枯草芽孢桿菌發(fā)酵玉米芯的產(chǎn)物中木聚糖含量最高，為0.764mg/g，與對照組相比提高了282%(P<0.05)，故確定單菌最佳發(fā)酵菌種為枯草芽孢桿菌。

2 雙菌發(fā)酵玉米芯對發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量的影響

枯草芽孢桿菌分別與地衣芽孢桿菌、植物乳桿菌、酵母菌組合發(fā)酵玉米芯，發(fā)酵產(chǎn)物中的木聚糖含量見圖2，對照組為不加菌發(fā)酵。

由圖2可知，三種菌種組合都可以增加發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖的含量，其中枯草芽孢桿菌和酵母菌組合發(fā)酵玉米芯的產(chǎn)物中木聚糖含量最高，為0.991mg/g，與對照組相比提高了395%(P<0.05)，故確定枯草芽孢桿菌與酵母菌的組合為發(fā)酵玉米芯的最佳菌種組合。

3 枯草芽孢桿菌與酵母菌的接種比例對玉米芯發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量的影響

枯草芽孢桿菌與酵母菌以不同比例發(fā)酵玉米芯，發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量見圖3，對照組為不加菌發(fā)酵。

由圖3可知，枯草芽孢桿菌與酵母菌以任何比例接種都可以增加發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖的含量，其中當枯草芽孢桿菌與酵母菌的比例為1：9時，發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量最高，為1.108mg/g，與對照組相比提高了454%(P<0.05)，故確定枯草芽孢桿菌與酵母菌的接種比例為1：9。

4 單酶發(fā)酵玉米芯對發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量的影響

發(fā)酵玉米芯時，分別添加纖維素酶、木聚糖酶、果膠酶、甘露聚糖酶，發(fā)酵產(chǎn)物中的木聚糖含量見圖4,對照組為不加酶發(fā)酵。

由圖4可知，發(fā)酵時添加這四種酶都可以增加發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖的含量，其中添加纖維素酶的發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量最高，為1.319mg/g，與對照組相比提高了 231%(P<0.05)，故確定最佳發(fā)酵單酶為纖維素酶。

5 雙酶發(fā)酵玉米芯對發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量的影響

纖維素酶分別與木聚糖酶、果膠酶、甘露聚糖酶組合發(fā)酵玉米芯，發(fā)酵產(chǎn)物中的木聚糖含量見圖5,對照組為不加酶發(fā)酵。

6 纖維素酶與木聚糖酶的比例對玉米芯發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量的影響

纖維素酶與木聚糖酶以不同比例發(fā)酵玉米芯，發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量見圖6， 對照組為不加酶發(fā)酵。

由圖6可知，纖維素酶與木聚糖酶以任何比例都可以增加發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖的含量，其中當纖維素酶與木聚糖酶的比例為1：0時，發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量最高，為1.498mg/g，與對照組相比提高了276%(P<0.05)，故確定纖維素酶與木聚糖酶的比例為1：0,即纖維素酶為最佳發(fā)酵添加酶。

7 纖維素酶的添加量對玉米芯發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量的影響

纖維素酶以不同添加量發(fā)酵玉米芯，發(fā)酵產(chǎn)物中的木聚糖含量見圖7,對照組為不加酶發(fā)酵。

由圖7可知，纖維素酶以任何添加量都可以增加發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖的含量，其中當纖維素酶添加量為1000U和4000U時，發(fā)酵產(chǎn)物中木聚糖含量最高，分別為1.421、1.446mg/g，與對照組相比分別提高了257%、263%，但差異不顯著(P>0.05)，考慮到成本，故選擇纖維素酶最適添加量為1000U/g飼料。

討論

玉米芯是木聚糖含量最高的農(nóng)副產(chǎn)品，含量為35%〜40%，是制備木聚糖的最佳原料。李里特(2004)、楊瑞金(2000)、邵佩蘭等(2000)利用不同的提取方法證明，從玉米芯中提取木聚糖是可行的，而且提取率較高，羅曉風(2005)等用堿法提取木聚糖的得率為22.7%。本試驗結果表明，在枯草芽孢桿菌與酵母菌比例為1：9,發(fā)酵時添加纖維素酶量為1000U/g飼料的條件下，木聚糖含量可達1.421mgg，與對照組相比顯著提高了257%。

玉米芯中主要的多糖為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，半纖維素主要是由木聚糖組成，因此半纖維素含量的高低直接決定著木聚糖的得率。由于纖維素與半纖維素、木質(zhì)素等以多種物理或化學作用結合，形成致密的木質(zhì)纖維結構，單純使用酶降解玉米芯會導致酶解效率不高，生產(chǎn)成本增大(何亮亮，2012)。因此，要保證在實際生產(chǎn)中纖維素酶有較高的酶解效率，必須消除木質(zhì)纖維在結構上的酶解障礙，因而在對木質(zhì)纖維進行酶解之前，采用適當?shù)姆椒ㄟM行預處理是必要的。常用方法之一是利用細菌、真菌等微生物的降解作用達到去除木質(zhì)素，使纖維組織松散的目的。Zhang等(2007)用白腐菌處理的竹子降解后的還原糖得率是未處理樣品的2.34倍，顯示出較好的處理效果?？莶菅挎邨U菌與酵母菌是微生物發(fā)酵技術常用的發(fā)酵菌種，都具有產(chǎn)纖維素酶的能力（甄玉國，2005;Antonio等，2004)，本試驗通過使用枯草芽孢桿菌、酵母菌與纖維素酶協(xié)同發(fā)酵玉米芯，可以降解玉米芯中部分半纖維素使其表面出現(xiàn)空隙，增加酶和纖維素的可接觸面積，從而提高酶解率及木聚糖產(chǎn)量(鄭志，2012)。本試驗可為菌酶協(xié)同制備木聚糖的研究提供一些理論依據(jù)。

結論

在本試驗條件下，發(fā)酵玉米芯制備木聚糖的最佳菌酶組合條件為：枯草芽孢桿菌與酵母菌比例為1：9,發(fā)酵時添加纖維素酶量為1000U/g飼料。在此條件下，木聚糖含量可達1.421mg/g，與對照組相比顯著提高了257%。

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