秸秆降解放线菌的分离鉴定及其降解特性

为获得优良秸秆降解放线菌,解析其秸秆降解特性,从森林土壤和秸秆堆肥环境中采集样品,采用富集培养方法筛选目标菌株,通过培养特征观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列比对分析确定降解菌分类地位,结合扫描电镜技术分析降解过程中菌株对秸秆物理和化学性质的影响,考察培养温度、初始pH和氮源种类等培养条件对菌株降解秸秆的影响规律,以天然纤维素为底物测定菌株胞外纤维素酶活力动态变化。结果表明：1)本研究筛选获得的菌株ZY-2经鉴定为娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei);2)Streptomyces rochei ZY-2在7 d内对秸秆的降解率可达29.23%,且能同时降解半纤维素、纤维素和木质素,3种组分的降解率分别为42.82%、47.05%和13.63%;3)菌株降解秸秆时,温度控制在35～45℃,初始pH控制在6.0～8.0,以有机氮为氮源生长时降解效果较好;4)菌株胞外能同时检测到内切纤维素酶和外切纤维素酶活性,生长前期内切纤维素酶活力较高,第4天达到峰值(0.12 U/mL),而生长后期外切纤维素酶活力较高,第6天达到峰值(0.23 U/mL)。本研究筛选的菌株ZY-...     

复合纤维素降解菌对城市落叶的降解研究

[目的]研究了纤维素降解菌处理落叶的方法,以解决目前城市落叶难于处理的问题。[方法]以落叶为发酵过程中唯一的碳源,研究不同起始pH值对降解过程中的pH值和酶活的影响,确定发酵最佳起始pH值;比较不同培养方式对降解效果的影响;测定发酵过程中产酶、产还原糖的变化;通过干物质的变化及其分解率来确定降解效果。[结果]试验得出,发酵的最佳起始pH值为6.0。静瓶培养比摇瓶培养降解效果更明显。在发酵第5天出现最高CMC酶活,达到9.012 U;第7天滤纸酶活最高,达到14.806 U。发酵结束后,干物质的分解率最高可达到43.42%。复合菌系对发酵液的pH值有良好的调节作用。[结论]纤维素降解落叶的方法不仅能够产还原糖还能够有效减少干物质量,对实际应用有积极的意义。     

油菜秸秆降解菌群的筛选及降解特性研究

[目的]筛选降解油菜秸秆的最优菌群,并研究其降解特性。[方法]通过刚果红平板法、苯胺兰平板法及纤维素酶、木质素酶产酶试验考察了6个菌群的油菜秸秆降解能力。[结果]腐烂秸秆土菌群生长最快,具有最大的生长量,木质素酶活性最高,纤维素酶活性达到了924 U/ml。腐烂秸秆土菌群固态发酵降解油菜秸秆14 d,对油菜秸秆、纤维素、木质素降解率为71%、82%、53%。前12 d对油菜秸秆、纤维素、木质素的降解量分别占各自总降解量的86.05%、93.35%、93.15%。[结论]腐烂秸秆土菌群为降解油菜秸秆最优菌群,并且在降解的前12 d为高效降解阶段。     

环境条件对1株降解厨余垃圾丝状真菌产酶活性的影响

开发微生物降解消除技术是厨余垃圾处置的良好途径.为此,在前期分离筛选出1株具有较强食物垃圾降解能力的丝状真菌基础上,通过液体培养试验,研究不同培养时间、培养温度和培养液初始pH及含盐率对该菌株降解蛋白质、淀粉、脂肪和纤维素等胞外酶活性的影响.结果表明:在培养第4天时蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活性达到最大值,第6天时纤维素酶活性达到最大值;在培养温度15～55℃、pH4.5～8.5、NaCl浓度0%～12%范围内均测出了这4类酶的活性,其中最适培养温度均为30℃,蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶的最适初始pH范围为6.5～8.0,淀粉酶为6.5～7.0;NaCl浓度在0%～1%范围内,4种酶活性均最高,而NaCl浓度为8%时蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶活性仍分别可达各自最高值的14%、21%、19%和20%.可见,该菌株对环境温度、pH和介质含盐率具有较广范围的适应性,是良好的厨余垃圾生物降解候选功能菌株.     

二甲基亚砜降解菌的筛选及降解特性研究

在实验室条件下,利用以二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)为唯一碳源和硫源的无机盐培养基,从土壤中筛选出能够在其中生长的复合菌群.通过单因子变量试验,研究了接种量、DMSO初始浓度、pH值、温度及重金属盐对该菌群降解DMSO效果的影响.结果表明,接种量为5%、DMSO初始浓度为18.8 mmol/L、pH值为7.0～8.0、温度为30 ℃时,该菌群对DMSO的降解效果最好;当Cu2+、Cr6+浓度分别为2、5 mg/L时,该复合菌群对DMSO的降解作用受到抑制.该菌群对DMSO有降解能力,根据其功能命名为DSDC(dimethyl sulfoxide degrading consortium).     

纤维素降解菌群筛选与降解活性分析

从富含腐殖质的土壤中筛选出9组纤维素分解能力强且性能稳定的纤维素复合菌群S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9。复合菌群的培养最适初始条件为pH6～8,温度50～60℃,静置培养3d,分别于24、48、72h测定羧甲基纤维素(CMC)酶活性,测得最高的3个CMC酶活性分别出现在S1的72h、S2的48h和S6的48h,其值分别为33.1、37.7、34.1U·mL-1。     

牛粪堆肥中好氧纤维素降解菌群及产酶条件研究

对50℃下牛粪堆肥中的好氧纤维素分解菌群进行了研究，发现牛粪堆肥中纤维素的降解是各菌相互协调作用的结果，细菌、放线菌和霉菌都有降解纤维素的能力。分解纤维素的细菌和放线菌的种类虽多，但产酶量不高，而霉菌的种类虽少，产酶量却较高。从中挑选一株产酶量最高的曲霉WQ作为试验菌株，该菌最佳碳源是微晶纤维素 稻草粉，最佳氮源是蛋白胨 酵母膏，最适生长温度为35℃，最适起始pH值为5．5，在生长第8d产酶量最高，产生的纤维素酶在60℃下活力最高。     

初始pH对Bacillus sp．DS3降解纤维素活性的影响

初始pH处理对Bacillus sp．DS3的生长、纤维素降解活性和相对纤维素降解活性影响显著。在碱性（pH8．0）条件下,DS3生长较中性（pH7．0）和酸性（pH6．0）条件下慢,到达稳定期时的细胞最高浓度明显低;但是,碱性条件下的降解活性和相对降解活性均明显高于其他pH条件。这些结果表明,DS3纤维素酶的活性最高或产酶量最大的pH条件为碱性,应用DS3于纤维素酶生产或含高纤维饲料的处理应该优化初始pH为8．0左右。     

户用沼气池中低温兼性降解纤维素菌群特性的初步研究

文章通过对从内蒙古呼伦贝尔市隆冬季节户用沼气池中采集并经富集培养、液体发酵获得的低温降解纤维素复合菌群进行生长情况、生理特性、纤维素降解酶活性等方面的初步研究,了解了低温条件下生存的降解纤维素菌群的基本特性,为解决我国北方户用沼气池冬季不产或微产气而无法正常使用的问题提供参考。     

一组小麦秸秆好氧分解菌复合系的酶学特性研究

为加快小麦秸秆木质纤维素酶解,提高小麦秸秆资源的利用率,探讨了一组小麦秸秆好氧分解菌复合系的酶活表达特性。该复合系能高效的分解秸秆,对纤维素的分解率达到80.0%,利用DNS法测定该复合系分泌的酶的酶活性。研究表明,在复合系分解的0~10 d内,0.78 g纤维素被分解,0.16 g半纤维素被分解;复合系分泌的酶是一组能够降解不同底物的酶复合系;复合系的最高纤维素酶活性(内切酶、外切酶、β-糖苷酶和总纤维素酶)为0.17 U/mL;最高木聚糖酶活性出现在第2天,其数值达到2.82 U/mL;最适木聚糖酶反应温度为50℃,最高耐受温度是60℃,最适木聚糖酶反应pH为7,pH≤5对酶活性产生强烈抑制;酶反应时间6~20 min时,酶活性急剧下降,以后至酶反应时间120 min时,酶活性下降缓慢。第3天的0.5 mL离心上清液在最适酶反应条件下酶解2h后,木聚糖底物被酶解6.76 mg,转化率为33.8%。     

棉秆纤维素降解复合菌系的筛选及其分解特性研究

[目的]从自然环境中筛选降解棉秆的纤维素分解复合菌系,以降解棉秆中的纤维素.[方法]采用PCS培养基,从牛粪、土壤、羊的瘤胃液和发酵粪中筛选纤维素分解复合菌系,通过连续继代培养,获得相对稳定的复合菌系,再获得粗酶液,测定三种酶活(CMC、FPA、纤维二糖酶)和酶解效果.[结果]牛粪的降解纤维素复合系,酶活分别为CMC 11.95 U/mL、FPA 8.29 U/mL、纤维二糖酶11.03 U/mL,产酶动态变化在4～5d酶活性比较高,确定发酵周期为5d,pH值先上升后下降,在发酵的4～5d,pH值相对较高,以后开始下降,维持稳定,呈现弱碱性.[结论]来自牛粪的纤维素降解菌降解能力最强,降解棉花秸秆效果较好,棉秆失重率为18;,糖化率为19.39;.     

枣果纤维素酶对裂果发生的影响

[目的]针对枣裂果问题,探讨枣果纤维素酶对裂果发生的影响。[方法]以陕北主栽品种木枣、骏枣和团枣的不同成熟期枣果的果皮和果肉为材料,采用还原糖法(DNS法),通过酶液提取和酶活性测定,分析不同样品中的纤维素酶活性,探讨不同裂果性品种、不同时期以及枣果不同组织中纤维素酶活性的动态变化趋势。[结果]抗裂性木枣不同成熟期纤维素酶活性变化差异显著,其中脆熟期活性最高;极易裂性骏枣不同时期酶活性变化也呈显著差异,裂果后活性明显下降;较易裂性团枣不同时期酶活性变化差异不显著。不同组织间纤维素酶活性变化趋势基本相同,差异均不显著。不同品种间易裂性骏枣纤维素酶活性高于抗裂性木枣和较易裂性团枣。[结论]易发生裂果的脆熟期酶活性高,抗裂性好,而裂果一旦发生会导致酶活性降低,并且裂果现象的发生与组织间的酶活性变化没有关系。     

一组高温高效纤维素分解菌群的筛选及功能特性研究

从木质纤维材料堆肥样品中驯化筛选出一组高温型纤维素分解菌群N6,对其纤维素分解功能特性进行了研究.结果表明,N6培养体系的pH稳定在6.4～8.0之间,降解纤维的适宜温度为50～ 60℃,最高纤维素酶活(CMCase)为0.83 IU/mL;在50℃下,N6在4d内可使滤纸降解90.0％以上,6d内可使玉米秆粉或稻草粉分别降解75.0％和86.4％,9d内可使玉米秆粉或稻草粉分别降解失重79.0％和90.4％,对木薯渣的降解率也在30.0％以上.可见,N6具有降解天然木质纤维的高活性,是可应用于木质纤维材料生物转化的优良菌群.     

皱马鞍菌液体培养过程中胞外酶及还原糖的动态变化

对皱马鞍菌(Helvella crispa)液体培养过程中不同胞外酶活性和还原糖含量的动态变化进行了研 究。结果表明,在28 ℃、110 r,／min恒温振荡培养条件下,皱马鞍菌菌丝体生物量在第13天达峰值(9．40 g／L);发酵 液pH值逐渐上升,从第9天(8．24)后基本保持平稳;胞外蛋白含量于第6天达峰值(8．30 mg／mL);胞外还原糖 含量急剧上升,至第3天达峰值(20．43 mg／mL),之后迅速下降,到第8天降为1．38 mg／mL,此后一直维持在1 mg／mL水平。皱马鞍菌对碳水化合物的利用顺序为淀粉、纤维素、木质素。淀粉酶的活性高峰出现在第3天,并一 直保持在较高水平;CMC酶6 d后急剧分泌,第7天达峰值,之后又急速下降;愈创木酚氧化酶和多酚氧化酶活性 高峰出现最晚,均在第14天。酸性蔗糖转化酶活性在培养期间始终很低,而中性蔗糖转化酶活性呈阶梯上升趋势。     

F_1菌株对玉米秸秆木质素和纤维素降解能力的研究

为了探讨F1菌株的产酶活性及其对玉米秸秆中木质素和纤维素的降解能力,以羧甲基纤维素钠为诱导物配制培养基Ⅰ,以不加羧甲基纤维素钠为对照配制培养基Ⅱ,分别接种F1菌株,在25℃下培养诱导产生纤维素降解酶Cx,用分光光度法测定不同时间所产生的酶活。将培养5 d的F1菌株以10%的接种量转接到玉米秸秆固体发酵培养基上培养,在5 d1、0 d、15 d2、0 d用差重法测定F1菌株对玉米秸秆中半纤维素、纤维素和木质素的降解能力。结果表明,以羧甲基纤维素钠为诱导物培养基,F1菌株能够产生Cx酶,而且在第5天时酶活性最强。F1菌株在玉米秸秆发酵培养基中的生长情况良好,培养前15 d,F1菌株对纤维素和木质素的降解都很快,之后对纤维素的降解速率明显降低甚至停止降解。培养20 d,对半纤维素、纤维素和木质素的累计降解速率为3.5%、10.5%、7.0%。     

复合菌系发酵条件及其牛粪堆肥纤维素降解的影响

[目的]为快速降解堆肥中的纤维素提供理论依据。[方法]从碳源、氮源、固液比、接种量、培养基初始pH值等方面,研究复合菌系产酶条件,及其对牛粪堆肥纤维素降解的影响。[结果]酶活力最高培养基配方为稻草粉∶麸皮=6∶4,豆饼粉2%,固液比1.0∶2.5,接种量10%;最佳培养条件：pH值为7.5,装料量50g,培养温度32℃,培养时间6d。在该条件下,CMC、FPA酶活力分别达到4564.86、624.13IU/g,堆肥结束时,纤维素降解率为74.24%。[结论]复合菌系能有效促进堆肥纤维素降解,加快堆肥腐熟速度。     

红壤丘陵区旱地和水旱轮作地土壤中纤维素降解功能微生物群落特征

为揭示农田土壤有机质中纤维素降解的微生物机制,依托红壤丘陵区长期定位试验,以两种土地利用方式(旱地和水旱轮作地)下两种施肥模式(化肥、秸秆还田配施化肥)的农田生态系统为研究对象,分析了表层土壤中纤维素含量、纤维二糖水解酶活性以及纤维素降解功能微生物丰度与群落结构的周年动态变化特征。结果表明:长期(13年)施肥后土壤中纤维素并未发生显著积累,且从周年动态变化来看,秸秆还田后旱地和水旱轮作地中纤维素分别在6个月和3个月内完全降解或被转化为其他形态;相关分析表明,纤维二糖水解酶活性与纤维素含量呈显著正相关,而真菌cbh I基因丰度与纤维二糖水解酶呈显著正相关(P0.01),因此功能基因cbh I可用于指示本研究供试土壤中降解纤维素的关键微生物群;聚类分析表明,旱地和水旱轮作地的纤维素降解微生物(含cbh I基因)互相分离,即与施肥相比,土地利用方式是引起土壤中纤维素降解微生物群落组成改变最主要的因素;克隆测序结果显示,两种土地利用方式下纤维素降解功能微生物均以伞菌和粪壳菌占绝对优势,分别占总克隆库的22.9%~39.5%(平均为34.7%)和17.7%~42.3%(平均为28.5%),其中秸秆还田后的纤维素降解过程可能由粪壳菌主导。研究结果阐明了红壤丘陵区旱地和水旱轮作地中秸秆还田后纤维素降解及其功能微生物群落的异同,为揭示农田土壤新鲜有机质中易分解组分(纤维素)的微生物转化机制提供了基础数据。     

茶薪菇产纤维素酶最佳液体发酵条件的研究

[目的]研究茶薪菇产纤维素酶的最佳液体培养条件。[方法]以茶薪菇为材料,探讨碳源、氮源、初始pH值、温度、转速和培养时间对茶薪菇产纤维素酶的影响,确定最佳发酵条件。[结果]麸皮为碳源时,茶薪菇产纤维素酶活力最高,葡萄糖为碳源时产酶活力较低。(NH4)2SO4为氮源时,茶薪菇产纤维素酶活力最高,其次是酵母粉与蛋白胨。茶薪菇在pH值6.0时产酶活力最高。28℃以下时茶薪菇生长较缓慢,32℃以上时菌丝生长较快,但酶活力较低,30℃时产酶活力最高。转速180 r/min、培养时间5 d时茶薪菇产酶活力最高。[结论]茶薪菇产纤维素酶的最佳液体培养条件为麸皮5%,(NH4)2SO41%,初始pH值6.0,培养温度30℃,转速180 r/min,培养时间5 d,此条件下,纤维素酶活力达40.2 U/ml。