1株嗜热性羽毛降解菌的分离鉴定及其酶学性质

为从环境中得到1株嗜热高效角蛋白降解菌,用以羽毛粉为唯一碳源、氮源的培养基进行筛选。经筛选得到1株嗜热降解羽毛角蛋白的Y6菌株,通过对该菌株菌落、菌体形态特征、生理生化特性测定和16S rRNA分析,使用美国国立生物技术信息中心(NCBI)的BLAST进行16S rRNA的相似性比对。相似性比对结果显示,Y6菌株与地衣芽孢杆菌Xmb047(Bacillus licheniformis Xmb047)的同源性99%,初步认定该菌株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),命名为Y6(Gen Bank登陆号KY082766)。采用该菌降解完整羽毛,发酵72 h后,完整羽毛仅剩下羽轴,羽枝被完全降解,说明Y6菌株有着较强的羽毛降解能力;用不同浓度硫酸铵溶液盐析发酵产物上清液,筛选出硫酸铵浓度为70%时,分离的粗酶液总活性最高。酶活性试验表明,Y6所产蛋白酶最适反应温度为70℃,最适pH值为8.0,Fe~(3+)、Zn~(2+)对蛋白酶活性有较强的抑制作用,阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、金属蛋白酶抑制剂乙二胺四乙酸(EDTA)能较强地抑制蛋白酶活性,表明该蛋白酶属于金属蛋白酶。     

家禽羽毛降解菌WYM39的分离鉴定及其产酶特性

为了丰富角蛋白降解的菌株资源,获得生长快速、产酶量高、具应用潜力的菌株,以鸡羽毛角蛋白为唯一碳氮源配制分离培养基,从1处鸡圈采集土样,经过初筛和复筛获得1株能高效降解羽毛的优势菌株,经形态观察、生理生化试验及16S r DNA分析,确定这株菌属于链霉菌属(Streptomyces)。菌株粗酶液的酶学特性试验结果表明,当反应体系中的Ca2+浓度达到50μmol/mL或蛋白酶抑制剂PMSF(pheylmethylsulfonyl fluoride)为1 mmol/mL时,粗酶液的活性被明显抑制,表明该酶属于丝氨酸蛋白酶。该酶的最适反应温度为60℃,且经60℃处理30 min后仍有89%的残留活性,表明其有在高温下应用的潜力。     

复合微生物菌剂中各菌株间的拮抗试验及培养条件的筛选

采用牛津杯法和平板涂布法对复合微生物菌剂中各菌株的拮抗作用及培养条件进行了研究。结果表明：各菌株之间存在一定的拮抗作用,可以通过调整菌种配比来降低各个菌株间的拮抗作用。拮抗作用较小的菌种配比为：嗜酸乳杆菌∶酿酒酵母∶枯草芽孢杆菌∶地衣芽孢杆菌∶胶冻样芽孢杆菌∶蜡样芽孢杆菌∶解淀粉芽孢杆菌∶黑曲霉∶米曲霉∶细黄链霉菌=6∶3∶2∶2∶6∶2∶2∶3∶2∶2。所选定的培养基为Ⅰ类培养基,pH 6.5。根据菌种习性、生长环境以及快速活菌计数结果确定制备复合微生物菌剂的添加顺序为嗜酸乳杆菌→酿酒酵母→芽孢杆菌→细黄链霉菌→真菌类。     

嗜麦芽窄食单胞菌YJ-1角蛋白酶底物特性及酶活测定方法研究

从羽毛加工厂污泥中分离到一株嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)YHYJ-1,对羽毛、羊毛和毛发底物均具有降解作用。菌株YHYJ-1对不同底物的降解能力存在差异,培养36 h羽毛完全降解,羊毛降解时间是72 h,毛发则在84 h有部分降解作用。分别以可溶性羽毛角蛋白、羽毛粉和偶氮角蛋白为底物进行酶活测定,以最高酶活值设定为100%,3种底物的相对酶活分别为100%、65.1%和23.2%,表明菌株YHYJ-1角蛋白酶的最适底物为可溶性角蛋白。菌株YHYJ-1接种于羽毛粉培养基,培养20 h后角蛋白酶活性急剧升高,28 h酶活达最大值,之后快速下降。     

新型羽毛降解工程菌构建取得重要研究进展

微生物产生的角蛋白酶可以降解角蛋白，有着很好的经济、生态效益，其应用涉及饲料生产，医疗卫生，制革等多个行业。目前，用于工业化生产角质蛋白酶的菌株主要为地衣芽孢杆菌，其降解羽毛需要3~7d，降解效率低，制约了它的广泛应用。因此，筛选获得具有优良性质的角蛋白酶基因并进行高效表达，同时通过分子改良等方法提高菌株的羽毛降解效率是一个研究热点。中国农业科学院饲料研究所对此的研究取得重要进展。     

链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1固体混合发酵工艺的优化

链霉菌B221和地衣芽孢杆菌NJU-1411-1为2株高效角蛋白降解菌株.采用固体发酵体系,系统研究不同接种顺序、接种时间、接种比例、接种量、培养基起始pH值、培养基含水量对2株菌混合发酵的影响.结果表明,链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1混合发酵的最优条件为:链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1接种比例为4:1,接种量20％,2种菌同时接种,起始pH值为9.0左右,温度40℃培养6d.最佳混合发酵工艺参数的获得为羽毛角蛋白资源生物技术利用奠定了基础.     

高效降解猪毛角蛋白菌群构建及其降解效果研究

为丰富猪毛角蛋白降解菌微生物资源库及开发猪毛角蛋白高效降解产品，采用富集、驯化培养的方法，以猪毛为唯一碳氮源从土壤中筛选猪毛角蛋白高效降解菌株，通过不同菌株组合培养的方法，构建了组合菌群。结果表明，经驯化筛选，共获得3株对猪毛降解效果较好的菌株，与对照相比，其猪毛降解率（10 d）为58.0%~65.3%，且3株菌株对鸡毛、鹅毛和羊毛也表现出良好的降解效果，是一类广谱角蛋白降解菌。3株高效猪毛降解菌株（菌株编号为E-2-2、E-1-4和E-3-2）分别鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、蕈状芽孢杆菌（Bacillus mycoides）和链霉菌（Streptomyces koyangensis）。通过单一菌株及不同组合菌群降解效果的对比分析，成功获得最优菌群组合，其猪毛降解率（10 d）高达81.8%，比单一菌株的猪毛降解率（10 d）最多提高了23.8个百分点。在降解过程中产生了大量可溶性蛋白质，二硫键中的硫也随之转化为以硫酸盐为主要形式的含硫化合物。研究表明，通过不同菌株间协同增效可大幅提高猪毛降解效果，在氨基酸饲料生产中具有潜在的应用价值。     

一株纤维素降解菌的鉴定及其对饲料粗纤维的降解效果

【目的】对本课题组分离的一株纤维素降解菌进行鉴定,优化其产酶条件并检测其对饲料粗纤维的降解效果,以期为该菌在饲料粗纤维降解中的应用提供理论依据。【方法】通过菌株形态特征和16SrDNA序列分析鉴定了实验室分离保存的一株纤维降解菌;研究该菌所产纤维素酶的部分酶学性质和酶谱,并优化其产纤维素酶的条件;利用体外发酵和尼龙袋法测定菌株N3所产粗酶液对3种饲料(麸皮、麦草、燕麦)粗纤维的降解率;利用RB亮蓝脱色试验检测该菌的木质素降解能力。【结果】经鉴定,该菌株为枯草芽孢杆菌,命名为Bacillus subtilis N3;N3菌株不产生漆酶,主要向胞外分泌分子质量70ku以上的纤维素酶组分;N3菌株所产纤维素酶的最适反应温度和pH分别为60℃和5.5;N3菌株以体积比1∶50接种至最适发酵培养基(碳源为麸皮、氮源为蛋白胨,初始pH为5),37℃培养24h时,所产纤维素酶活性最高,可达3.50U/mL;菌株N3所产粗酶液对麸皮的粗纤维降解率最高,对麦草秸秆的粗纤维降解率最低。【结论】分离到的纤维降解菌Bacillus subtilis N3主要分泌分子质量70ku以上、耐热的纤维素酶,对饲料粗纤维具有较强的降解能力。     

嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)DHHJ分解角蛋白的生化机制初探

对嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)DHHJ降解角蛋白的生化机制进行初步研究。结果发现:该细菌与羽毛共培养24 h后,电镜下观察到细菌紧密地生长在羽枝上,96 h后羽毛完全降解;该菌所产角蛋白酶属于胞外酶,胞内二硫键还原酶可提高该胞外酶活性3倍左右。单独的角蛋白酶和二硫键还原酶在没有活的细菌存在下,都不能完全降解羽毛,这说明细菌附着在降解过程中起了重要的作用,也可能是由于细菌持续提供了一种还原剂破坏二硫键。此外,羽毛降解过程中,在细菌与羽毛共培养液中检测到亚硫酸盐,说明亚硫酸盐解可能对羽毛降解也起了一定的作用。     

高效降解角蛋白菌株的分离筛选与鉴定

为从环境中分离高效降解羽毛角蛋白的细菌,采用以羽毛粉为唯一碳源和氮源的培养基筛选,结果得到一株高效降解羽毛角蛋白的NJY1(CGMCCNo.2337)菌株.通过对该菌株形态特征观察,生理生化特性测定和16S rRNA分析(Genbank登陆号:EU624205),该菌株与苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的相似性达100%,初步认定该菌株为苏云金芽孢杆菌.采用该菌株经过72h发酵,角蛋白降解率达72.5%;2%羽毛发酵液中可溶性蛋白含量达到25.2 mg/ml.该试验为微生物发酵降解羽毛粉,生产高质量的蛋白饲料提供了优良菌株.     

高温秸秆降解菌的筛选及其纤维素酶活性研究

筛选能在高温（55~75℃）好氧堆肥中高效降解纤维素的菌株，并评估其降解秸秆的能力与产纤维素酶的热稳定性。从高温期堆肥中采样，以水稻秸秆粉为唯一碳源，通过55、65℃和75℃连续高温传代驯化并分离筛选耐高温菌，结合水解圈和水稻秸秆崩解试验筛选不同高温下高效降解秸秆的目标菌株，采用16S rRNA测序和系统发育分析鉴定目标菌株分类地位，通过分析目标菌株纤维素降解相关酶在50~90℃之间的热稳定性，解析其高温适应性机制，评价其在实际生产中的应用潜力。高温驯化分离得到13株耐高温降解菌，其中B-5、B-6、B-7和B-11的纤维素和秸秆降解能力较强，而只有B-7和B-11在55~65℃和75℃具有高效降解水稻秸秆的能力，将其认定为目标菌株。系统发育分析表明B-7和B-11菌株与芽孢杆菌科高度相似，分别命名为短小芽孢杆菌B-7和嗜热脂肪芽孢杆菌B-11。酶活热稳定性分析发现B-7和B-11各纤维素酶活性在50~90℃之间先升高后降低，其最适温度范围不同，分别为55~65℃和70~80℃，其中B-11在85℃时的相对酶活仍高于60%。研究表明，菌株B-7和B-11是耐高温高效秸秆降解菌，其具有不同高温偏好性，纤维素酶热稳定性强，在秸秆高温好氧堆肥中具有潜在的应用前景。     

番茄酱中好氧细菌分离方法的研究

新疆番茄制品出口量占全国的90;,近年来外商对其安全卫生提出了许多技术要求,国内番茄制品生产企业也陷入番茄制品胖听、平听的技术障碍,至今国内尚无相应的微生物检测技术和标准.采用锰营养、甘露醇卵黄多粘菌素、嗜热耐酸杆菌、脂耐热嗜酸杆菌、溴甲酚紫葡萄糖肉汤、平酸菌增菌和液体硫乙醇酸盐7种液体培养基对供试番茄酱在37和55℃下培养.通过不同培养时间培养液的O.D值、pH值、菌体形态和菌落特征的研究,确定出锰营养和平酸菌增菌培养基为该类菌的最适液体培养基,嗜热耐酸杆菌和平酸菌增菌琼脂培养基为最佳固体培养基.分离出的菌株经VITEK-32生化鉴定,主要细菌分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)和矮小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),均为产酸不产气可导致平酸腐败的好氧芽孢菌.     

地衣芽孢杆菌ZSZ6高效降解羽毛产氨基酸条件的优化

探究了外加碳源和氮源、温度、初始pH值、装液量、羽毛量、接种量等因素对地衣芽孢杆菌ZSZ6降解羽毛产游离氨基酸的影响,得出的最适发酵条件为:温度37℃,初始pH 7.0,装液量125 mL/250 mL三角瓶,羽毛含量5%(w/v),接种量2%(v/v),转速180 r/min。在上述条件下摇床培养5～9 d,测得降解液中游离氨基酸含量为19.5 g/L,羽毛降解率达到70%以上。表明,利用地衣芽孢杆菌ZSZ6可有效降解废弃羽毛。     

生物有机肥中微生物的分离鉴定及液体菌剂的构建

【目的】了解生物有机肥中微生物的种类及各种微生物之间的关系,并借此构建一种高效便捷的 液体菌剂。【方法】采用平板划线法从肥料中分离出菌种,并通过菌落观察、革兰氏染色法及 16SrDNA 基因同 源序列比对方法对其中的微生物进行鉴定,同时运用菌饼法和平板涂布法对各菌种之间的拮抗作用及培养条件 进行研究。【结果】分离得到 4 种菌落,分别为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）,这 4 种菌之间均无拮 抗作用。地衣芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌：巨大芽孢杆菌：植物乳杆菌按 1∶1∶1∶1 添加到不同 pH 的牛肉膏蛋 白胨培养基液体培养基中进行培养,并用稀释涂布平板法测定有效活菌数,最终得到最适 pH 为 7.0。【结论】 从生物有机肥中分离得到 4 种菌种,它们之间均无拮抗作用,采用等比例的菌种配比,在 pH 为 7.0 的牛肉膏蛋 白胨液体培养基进行培养,各菌种都能很好地生长,从而得到一种高效的液体菌剂。     

地衣芽孢杆菌ZSZ6高效降解羽毛产氨基酸条件的优化

探究了外加碳源和氮源、温度、初始pH值、装液量、羽毛量、接种量等因素对地衣芽孢杆菌ZSZ6降解羽毛产游离氨基酸的影响,得出的最适发酵条件为:温度37℃,初始pH 7.0,装液量125 mL/250 mL三角瓶,羽毛含量5%(w/v),接种量2%(v/v),转速180 r/min。在上述条件下摇床培养5～9 d,测得降解液中游离氨基酸含量为19.5 g/L,羽毛降解率达到70%以上。表明,利用地衣芽孢杆菌ZSZ6可有效降解废弃羽毛。     

发酵床垫料中高效纤维素降解菌的分离与筛选

为获得高效纤维素降解菌,从发酵床垫料中分离出5 株能降解纤维素的微生物菌株,对5株菌进行了透明圈和纤维素酶活性测定。结果表明:5 株菌株均可在纤维素-刚果红平板上快速形成透明圈,其中菌株A3 产酶活性最强,在接种后72 h 达到125.47U·mL^-1。对其16SrDNA 序列进行分析,结合形态学观察和生理生化特征,将该菌鉴定为地衣芽孢杆菌 (Bacillus licheniformis) 。培养时间和温度对菌株的酶活力影响较大,各菌株的产酶最适温度为30~40℃。该芽孢杆菌分解纤维素能力强、适应能力高,在发酵床垫料堆肥中具有潜在的应用前景。     

高效降解厨余垃圾复合菌剂的构建及应用

选取10种微生物菌株，分析其产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶的能力，根据厨余垃圾中有机质成分及酶活功能信息构建一种高效降解厨余垃圾复合菌剂，并进行厨余垃圾堆肥的应用研究。结果表明：酿酒酵母产淀粉酶的能力最高，地衣芽孢杆菌产蛋白酶的能力最高，米曲霉产纤维素酶的能力最高，枯草芽孢杆菌产脂肪酶能力最高。拮抗性试验发现只有短芽孢杆菌属与地衣芽孢杆菌存在拮抗性关系。分别选取5株高酶活微生物构建4组复合菌剂，酶活测定结果表明，由盐居固氮菌（Azotobacter salinestris）、绿色木霉（Trichoderma viride）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）和米曲霉（Aspergillus oryzae）组配的F2微生物复合菌剂的产酶能力较好，其中淀粉酶为25.0 U/mL，蛋白酶为0.13U/mL，纤维素酶为1 244 U/mL，脂肪酶为4.09 U/mL。堆肥结果表明：添加复合菌剂F2组最高温达到67℃，高温期持续14 d,C/N为18.31,pH值为9.08，种子发芽指数为103.17%，相较于CK组堆...     

一株碱性淀粉酶产生菌的分离及酶学特性分析

[目的]筛选出能用于生物印染的碱性淀粉酶产生菌。[方法]利用Horikoshi培养基从农田土壤中分离碱性淀粉酶产生菌,并采用DNS法和碘量法测定粗酶液中淀粉酶的酶学性质。[结果]共分离到9株碱性淀粉酶产生菌,对其中水解圈最大的菌株703进行16S rDNA序列同源性比对,结果显示其与嗜碱性芽孢杆菌Bacillus pseudofirmus OF4的16S rDNA序列一致性达100%。对该菌发酵粗酶的酶学性质研究表明该碱性淀粉酶的最适温度为50℃,最适pH为9.5,50℃下处理30 min后酶活残存74.7%。[结论]该研究筛选出了能用于生物印染的碱性淀粉酶产生菌,所产淀粉酶热稳定性较好,且具有强的碱耐受性,表明该酶具有应用于生物印染的潜在利用价值。     

高效猪毛角蛋白降解菌株的分离与鉴定

为了筛选能高效降解猪毛角蛋白的微生物,从长期堆放废弃猪毛的土壤中取样,采用以猪毛粉为唯一碳氮源的培养基分离角蛋白降解菌,并对其产角蛋白酶条件进行了研究。通过驯化培养后,筛选到5株能够降解猪毛角蛋白的菌株,其中菌株E-2降解效果最佳。将E-2接种到以猪毛为唯一碳氮源的培养基中培养5 d后,猪毛降解率达58.6%,发酵液中角蛋白酶活为46.6 U·m L~(-1)。结合形态学观察、生理生化特征及ITS序列分析,鉴定该菌株为解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)。E-2产酶影响条件实验结果表明,培养108 h后酶活性最高,产角蛋白酶最适条件为p H值6.0~7.0,温度35~40℃,猪毛粉添加量15 g·L~(-1)。E-2能降解猪毛、鸡毛、羊毛,但降解活性及产酶活性均不同。该菌株的分离筛选为微生物降解猪毛角蛋白提供了新的菌种资源,至今未见解脂耶氏酵母在降解毛发角蛋白方面的相关报道。     

产异淀粉酶嗜热菌选育及产酶条件的研究

以嗜热脂肪芽孢杆菌为初始菌种,经过诱变筛选,得到产异淀粉酶的突变菌株UM761,酶活在原始菌种产酶水平的基础上提高了2~3倍。对UM761的产酶条件进行了优化,结果表明:最适产酶菌株培养条件为以1%葡萄糖作为碳源,牛肉膏、蛋白胨和酵母粉的混合物作为氮源,温度44~46℃,培养时间48~64 h,培养基初始pH值6.2~6.5。金属离子Co2+、Mg2+、Ca2+对异淀粉酶有较强的激活作用,而Fe3+、Fe2+对酶则有较强的抑制作用。