瘤胃微生物不同种群对小麦秸体外降解的研究

实验设置5个处理组,研究瘤胃微生物不同种群对小麦秸的降解作用。结果发现：瘤胃细菌在整体上对纤维素性物质的降解力强;瘤胃真菌也能降解部分粗纤维类物质,但作用较小;瘤胃细菌和真菌在降解中具有一定的互作关系。体外干物质降解率、总挥发性脂肪酸、总气体产量、总甲烷气体产量、羧甲基纤维素酶活力可以作为评定瘤胃微生物降解活力的指标。     

独龙牛瘤胃细菌纤维素酶基因克隆

[目的]从分子生物学水平对独龙牛的瘤胃纤维素酶基因资源进行筛选及酶学特性研究,为后续开发利用新的纤维素酶提供参考依据,也为揭示瘤胃微生物降解纤维素的作用机理打下基础.[方法]提取独龙牛瘤胃微生物中的大片段基因组DNA,构建瘤胃微生物基因组文库,并进行纤维素酶活性筛选,筛选获得的高活性基因经测序后进行生物信息学分析与酶学性质研究.[结果]从独龙牛瘤胃中共获得20352个阳性克隆,白斑率达92%,构建的瘤胃微生物基因组文库容量899.6 Mb,空载率1.82%.从瘤胃微生物基因组文库筛选获得2个具有纤维素酶活性的阳性克隆(B1和B2),其中,B1基因序列长1230 bp,编码409个氨基酸,基因编码产物与来自Ruminococcusalbus纤维素酶基因编码产物(β-1,4-内切葡聚糖酶,GenBank登录号P23661.1)的覆盖率高达99%,其同源性高达97%;B2基因序列长1002 bp,编码333个氨基酸,基因编码产物与Unculturedmicroorganism纤维素酶基因编码产物(纤维糊精酶,GenBank登录号ADB80112.1)的覆盖率高达99%,其同源性为83%.B1和B2基因可在Rosetta原核表达宿主菌中成功诱导表达,B1纤维素酶的最适pH为6.0,最适温度40℃;B2纤维素酶的最适pH为6.0,最适温度40~50℃.[结论]从构建的独龙牛瘤胃微生物基因文库中筛选获得2株具有较高活力的纤维素酶(B1和B2),其中,B1为β-1,4-内切葡聚糖酶,而B2为新的纤维糊精酶,可为纤维素的体外降解提供新型材料.     

晶体纤维素降解酶的研究进展

晶体纤维素降解酶的研究进展李素芬，霍贵成自从发现纤素酶以来，人门对纤素的降解进行了广泛的研究，但由于纤维素具有结构的高度复杂性等原因，至今仍没有完全发挥它在经济和环境方面的作用。对纤维素酶尤其是晶体纤维素降解酶作用机制的进一步理解，是提高瘤胃微生物降...     

微生物纤维素酶及其降解纤维素机理的研究进展

从微生物纤维素酶的来源、性质、分子结构及作用机理等四个方面详细概述了国内外微生物纤维素酶及其降解纤维素机理的研究现状,并提出微生物纤维素酶降解纤维素的研究方向,对今后在微生物纤维酶及其降解机理方面的进一步研究有重要的指导意义。     

结晶纤维素降解酶的研究进展

纤维素的结晶区是纤维素酶降解纤维素效率不高的制约因素.在纤维素生物降解的基础上,从产结晶纤维素酶的微生物,酶的作用机理,酶的基因工程与蛋白工程,以及结晶纤维素酶的研究前景等方面对结晶纤维素的降解作了综合评述.     

牛瘤胃内主要细菌结构与功能探查

正通常年每毫升瘤胃液含10~9~10~(10)个细菌,种类达300多种以上,现已鉴定出60种瘤胃细菌。1纤维分解菌1.1瘤胃球菌白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌是瘤胃中主要的纤维分解菌,均为严格厌氧型革兰氏阳性球菌。两种菌能产生大量的纤维素酶和半纤维素酶,将纤维素降解。黄色瘤胃球菌能产生结构复杂的木聚糖酶、多种内切酶和一种外切酶,可将结构复杂的纤维物质降解成纤维二糖、戊糖和挥发性脂肪     

黑曲霉Aspergillus niger木质纤维素降解能力及产酶研究

从农林废物堆肥中分离得到一株真菌经鉴定为黑曲霉,将该菌用于木质素类化合物利用,固态培养条件下考察其对木质纤维素的降解能力及产酶特性,另外对发酵前后的稻草结构进行了红外光谱分析.结果表明,黑曲霉具有木质素降解能力,兼具低分子量木质素酚型、非酚型类物质的降解能力.其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果,黑曲霉产酶高峰处于菌体生长较稳定的时期.在本实验条件下,培养30 d使木质素降解率达16.87%,同时对纤维素、半纤维素也有较高程度的降解;降解率分别为39.85%、45.32%.红外光谱分析结果表明,稻草木质素结构被破坏,黑曲霉木质素各官能团的降解作用有所不同.     

瘤胃微生物降解纤维素的研究进展

综述了不同的瘤胃微生物降解纤维素的相对贡献和发酵特征,说明纤维素在瘤胃内的降解是在细菌、原虫和真菌的协同作用下完成的.     

纤维素酶以及应用行业的研究进展

纤维素酶是一种是能够分解纤维素产生葡萄糖的一类酶.由于它在饲料行业、酒精酿造、纺织和食品行业等领域具有巨大的市场潜力,受到国内外业内人士的普遍看好,将成为继糖化酶、淀粉酶以及蛋白酶之后的第四大工业酶种,而在国内很有可能成为第一大酶种.该研究综述了纤维素酶的分类、结构、理化性质、作用机理、产纤维素酶的微生物种类、纤维素酶的发酵工艺、纤维素高效分解菌的选育及纤维素酶基因克隆的研究进展,并对未来的研究趋势及应用进行了展望.     

秸秆微生物降解机理研究

针对微生物降解秸秆的机理研究,系统性综述了秸秆微生物降解机理研究的一些进展.秸秆堆肥要经历矿质化和腐殖化两个阶段,研究了在秸秆堆肥各个阶段秸秆降解情况.论述了秸秆纤维素结构和纤维素酶降解机理,简要阐述了纤维素降解菌的种类.简要介绍了秸秆堆肥过程中微生物群落变化,研究了影响农作物秸秆微生物降解的因素,探讨了降解过程中温度、C/N、含水量、氧含量、有机质含量合适的范围.     

白蚁纤维素酶研究进展

纤维素是地球上蕴藏最多的可再生资源,白蚁是自然纤维素的主要降解者。介绍了白蚁纤维素酶对纤维素开发利用的重要意义,并就白蚁纤维素酶研究进展作一简述。     

一株片烟中纤维素降解菌的筛选鉴定及其初步应用研究

采用刚果红平板法从津巴布韦醇化片烟上筛选纤维素降解菌,根据形态学、生理生化特征以及16S rRNA核酸序列对所筛菌株进行鉴定,并对其酶学性质和片烟降解进行研究。结果表明:初步鉴定所筛得产纤维素酶活较高的菌株C-11属于枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。该菌株所产纤维素酶催化最适温度为50℃、最适pH值为7.0。Fe3+和Ca2+对酶活力有促进作用,Mg2+对酶活力影响较小,而K+、Co2+、Zn2+、Na+对酶活力有不同程度的抑制作用。该菌株所产纤维素酶降解片烟中纤维素的最适温度为50℃,最适时间为2 h,片烟中的纤维素失重率达到41.23%。     

纤维素酶解条件和连续酶解工艺的研究

在实验室条件下，采用不同的化学方法预处理的秸秆对其纤维素酶解效率影响的顺序为：强碱＞石灰＞氨化＞未处理；高温＞常温；水洗脱木纱＞未水洗。在一定的酶浓度下，提高底物浓度采用较低的酶解温度并延长酶解时间，可获得较高的糖浓度和提高糖化率。利用纤维素对纤维素酶的吸附－－解吸特性，通过间断抽吸糖液和等量稀释，同时添加定量底物，所建立的纤维素酶循环有限连续酶解工艺，是一种耗酶量少而高效糖化综纤维的简易可行工艺。     

国内细菌纤维素酶基因的克隆进展

随着能源问题日益突出,各国逐渐把对纤维素的降解研究作为一项重要的研究课题。而纤维素的酶降解是利用纤维素的一个有效途径。目前主要对真菌纤维素酶的研究日趋成熟,且真菌纤维素酶的活性比较高,像里氏木霉、绿色木霉、康氏木霉等。对细菌纤维素酶基因克隆方面的研究也有很多报道,但普遍认为细菌纤维素酶活性比真菌纤维素酶的活性低。而细菌作为世界分布最广的生物具有非常大的开发价值空间。文章主要介绍目前对细菌纤维素酶基因的克隆领域的研究现状,并作了一个简要的概括和分析。     

纤维素酶降解纤维素的研究进展

占植株干物质总重量2/3的纤维素,不但是地球表面天然起源的重要有机物质之一,而且它的降解还是自然界碳素循环的中心环节。利用植物类纤维这一可再生资源生产燃料酒精的研究已在世界各地逐步展开。纤维素酶作为一种高活性生物催化剂,其在纤维素降解过程中起到重要的作用。通过对纤维素的分子结构、天然纤维素分子的前处理以及纤维素酶分子的结构、作用机理和纤维素降解菌的选育、纤维素降解菌与非纤维素降解菌的协同作用等方面进行综述,指出纤维素底物结构的复杂性与多样性、纤维素酶降解纤维素的分子机制以及纤维素降解过程中多种微生物之间的相互作用是影响纤维素降解研究的关键问题,并对纤维素酶降解植物类纤维素生产燃料酒精的发展前景进行了展望。     

提高纤维素酶产生菌产酶能力方法的研究进展

纤维素酶能够将纤维素分解为葡萄糖。该酶在解决当前世界面临的能源、粮食、环境污染等危机方面具有重要意义。然而,迄今为止纤维素酶活和产率均较低、生产周期长、成本高,都严重地阻碍其工业化的应用。因此,如何提高纤维素产生菌产酶能力是近年来研究的热点。结合国内外研究进展,从培养体系的优化(碳源、氮源、表面活性剂和未知生长因子)、培养条件的优化(温度、pH、溶氧量)、菌种改造(化学诱变、物理诱变、物理化学复合诱变、基因工程法)等方面对优化菌种产酶能力的方法进行了分析与总结。目前,虽在培养条件优化和菌种分子改造方面初有成效,但还没有一种方法能够大幅提升酶活性。今后,应加强菌种选育和发酵工艺等基础研究工作,分离和筛选出高效纤维素分解菌群,并用分子生物学手段进一步优化菌种,提高酶活。     

白蚁纤维素酶结构域重组研究

对来源于白蚁Nasutitermes takasagoensis的纤维素酶NtEG和来源于Thermomonospora fusca的耐热性纤维素酶E4进行同源建模和序列比较,利用重组PCR技术将E4的结合域与NtEG的催化域进行结构域重组,形成重组纤维素酶。并将得到的重组体置于毕氏酵母X33中表达并检测其催化效率。结果表明:重组纤维素酶的相对分子质量约为59 ku;用羧甲基纤维素法、滤纸法、微晶纤维素测得重组纤维素酶的活性分别为17.1、5.4、4.6 U/mL;重组纤维素酶可在毕赤酵母中成功表达。     

纤维素酶来源对粗饲料体外发酵特性及甲烷产量的影响

采用体外发酵技术研究了瘤胃真菌、长柄木霉和李氏木霉三种来源纤维素酶在4种活性水平(0 IU/kg DM、1200 IU/kg DM、3700 IU/kg DM、6700 IU/kg DM)下对粗饲料体外发酵特性及甲烷产量的影响。结果表明:粗饲料添加来源于李氏木霉的纤维素酶时,48h、72h产气量及最大产气量显著低于来源于瘤胃真菌和长柄木霉组及对照组。粗饲料添加来源于瘤胃真菌,李氏木霉和长柄木霉来源的纤维酶时各时间点干物质平均消失率比对照组分别高15%(P<0.001),20%(P<0.001)和6.8%(P<0.05)以上。干物质消失率随纤维素酶添加水平的增加呈三次曲线(P<0.01)增加,酶的添加量为1200 IU/kg DM时48h及72h干物质平均消失率达到最高。添加瘤胃真菌及李氏木霉来源纤维素酶时,粗饲料甲烷产量显著(P<0.001)低于对照组和长柄木霉组。各时间点粗饲料甲烷产量随酶添加水平的增加呈三次曲线降低(P<0.001)。结论认为:添加纤维素酶虽然对产气量的影响不明显,但可提高粗饲料干物质消失率及降低甲烷产量,纤维素酶的来源可影响粗饲料的发酵特性。     

产纤维素酶菌株对烟叶纤维素和可溶性总糖的影响

[目的]探讨产纤维素酶菌株(Bacillus subtilis)对烟叶纤维素和可溶性总糖的影响。[方法]以产纤维素酶Bacillus subtilis-89(BS-89)菌株对烟叶进行发酵,研究不同菌龄、种量、发酵温度和发酵时间对烟叶纤维素和可溶性总糖的影响。[结果]随着接种量、发酵时间和温度的增加,烟叶纤维素含量均呈明显降低的趋势,可溶性总糖含量呈现升高的趋势。不同菌龄对纤维素和可溶性总糖含量也有影响,其中以菌龄48 h的处理组影响最大。[结论]产纤维素酶菌株BS-89能有效降解烟叶中纤维素含量,明显提高可溶性糖的含量。