嗜热纤维素分解菌的筛选及混合发酵研究

从高温阶段堆肥样品、腐熟肥料、牛粪和土壤等含有纤维素降解菌的样品中筛选出145株能较好降解纤维素的菌株,对它们进行了单独与混合发酵培养.经过初筛、复筛,选出降解纤维素能力较强的8株菌株,包括细菌3株、霉菌3株、放线菌2株.将各菌株按不同的接种比例混合培养,构建了6组由3 株细菌、3株霉菌、2株放线菌组成的复合微生物菌系,采用液体发酵培养、固体发酵培养、滤纸条失重试验对复合菌系进行研究.综合分析表明,组合2分解纤维素能力明显强于其他几个组合,且复合菌系中不同微生物及其产生的纤维素酶之间有协同作用,考虑到固体发酵和堆肥的发酵条件接近,组合2更适合作为堆肥菌剂.     

秸秆纤维素分解菌的分离筛选

利用纤维素分解菌生产发酵饲料是当前饲料业的一个发展方向,它可将纤维素分解为牲畜可利用的糖。此项试验从各种土壤及饲料中分离到12株能分解纤维素的菌株。分别测定滤纸分解度、CMC酶活、FPA酶活和天然纤维素酶活,筛选出6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株。通过改变其培养基中天然纤维素的含量,发现随着培养基中天然纤维素含量的增加,酶活力也随之升高。     

不同纤维素分解菌纤维素酶活性比较试验

以滤纸为唯一碳源的无机盐溶液作为培养基,对拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis)、黄绿木霉(Trichoderma aureoviride)和绿色木霉(Trichoderma viride)这3种纤维素分解菌进行了培养及羧甲基纤维素CMC酶活性测定。结果显示:拟康宁木霉和绿色木霉的滤纸失重率分别达到37%、33%,是黄绿木霉的6～7倍,且他们的CMC酶活性也显著黄绿木霉。表明不同的菌株对纤维素类物质的分解能力差异很大,且CMC酶活性高的菌种滤纸分解能力也比较明显,以拟康宁木霉与绿色木霉分解纤维素的能力较强。     

纤维素分解菌复合系WDC2分解小麦秸秆的特性及菌群多样性

为了加快小麦秸秆资源的资源转化,提高小麦秸秆的生物分解率,从小麦秸秆堆肥中筛选到一组高效的小麦秸秆分解菌复合系WDC2。研究表明,WDC2在PCS培养基中以小麦秸秆作为唯一碳源,60℃培养15 d,对小麦秸秆的分解率达到64.47%,其中纤维素分解44.7%,半纤维素分解13.61%,木质素减少3.85%,pH由初始的8.3迅速下降,60 h下降到6.6,而后逐渐回升接近初始值。羧甲基纤维素酶(CMCase)随小麦秸秆的分解而升高,在15 d达到0.372 U/mL。GC-MS分析WDC2分解小麦秸秆不同阶段的培养液,检测到乙醇、乙酸、乙二醇、丙酸、2-甲基丙酸、丁酸、3-甲基丁酸、2-甲基丁酸、丙三醇共9种挥发性有机酸。其中,除乙醇在分解初期出现后消失外,其他产物在培养的第7～15天的含量都较高。菌群结构分析显示,WDC2菌群中主要含有11种细菌,大部分为不可培养菌株,其中Clostridium thermocellumCTL-6为厌氧培养细菌,是WDC2中具有高效的纤维素分解能力的菌株。     

高效纤维素分解菌的分离及秸秆降解生物效应

秸秆还田可以改善土壤肥力、保护生态环境、促进农业可持续发展,土壤微生物特别是与纤维素降解有关的微生物在秸秆还田过程中起关键性作用。从长期堆放农业秸秆的土壤中采用羧甲基纤维素固体培养基平板稀释法和赫奇逊滤纸条液体培养基富集法分离纤维素分解菌;刚果红染色法和CMC酶活力测定法筛选高效纤维素分解菌;采用培养特性、形态特征和分子生物学方法对菌种进行鉴定;通过测定秸秆失重率和纤维素、半纤维素和木质素的含量及降解率研究其降解玉米秸秆的效果;并测定其处理的玉米秸秆粉末对紫苏和油菜生长的影响。结果在分离到的16种纤维素分解菌中筛选出高效纤维素分解菌菌株HLF4和YDL3。HLF4和YDL3菌株分别鉴定为栗褐链霉菌(Streptomyces badius)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。HLF4和YDL3及混合菌株处理的玉米秸秆分解能力与对照相比均显著提高;其中HLF4+YDL3混合菌株处理效果优于单菌株,其玉米秸秆失重率、半纤维素降解率、纤维素降解率以及木质素降解率分别比对照高52.00%、46.65%、42.11%和31.19%。用纤维素分解菌酵解的秸秆还田处理的紫苏和油菜叶片的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(hydrogen peroxidase,CAT)活性和叶绿素含量以及生长指标均显著高于对照;特别是用HLF4+YDL3混合菌株处理的各项指标显著高于单菌株处理。筛选的HLF4和YDL3菌株分解纤维素能力较强,且其混合菌株的分解纤维素能力更强,可作为高效纤维素分解菌用于田间种植。     

常温高效纤维素分解菌的筛选

从长期堆放稻草的土壤中分离出12株常温纤维素分解菌。采用Hutchison液体培养基,对12株纤维素分解菌进行发酵产酶试验。结果表明,通过纤维素酶活力测定,最终筛选出对纤维素分解能力较强的霉菌菌株NM5,其C1酶活力、羧甲基纤维素酶活力、滤纸酶活力分别为0.0170、0.7174、1.3435IU·mL-1。根据菌落特征和形态特征,将NM5鉴定为木霉菌属(Trichoderma)。     

人工组合复合菌系分解木质纤维素特征研究

为研究人工组合复合菌系降解木质纤维素的效果以及降解过程中微生物群落变化特征。首先对天然复合菌系PLC-8进行分离纯化,随后将筛选出的5株细菌和2株真菌进行组合,构建3 种简化的复合菌系,分别为F1、F2和F3。随后,设计秸秆降解试验,利用DGGE方法测定3种复合菌在分解纤维素过程中微生物群落的变化特征,并进行相关的理化分析。结果表明:人工组合复合菌系F3分解木质纤维素的能力最强,在分解木质纤维素30 d内秸秆平均减重率为39.80%,半纤维素下降52.64%,纤维素下降25.8%,木质素下降6.26%。在第15 天时纤维素内切酶、纤维素外切酶、滤纸酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶的活性已经达到整个分解过程的最高值,分别为0.09、0.08、0.09、0.07和0.11 U/mL。复合菌系F3能够自我调节pH,从而改变溶液的pH从微酸性至微碱性,F3的微生物群落呈现出真菌-细菌稳定共存的状态,并且能够长时间保持稳定。因此,人工组合复合菌系F3是稳定、高效的木质纤维素降解复合菌系。     

高效纤维素分解菌的分离筛选及其分解纤维素研究

为了从不同生境样品中分离筛选高效纤维素分解菌并评价其纤维素分解能力,以结晶纤维素为唯一碳源,测定其在刚果红平板上水解圈大小和纤维素酶活力,并分析各菌株对小麦秸秆的分解效率。结果表明:4株高效纤维素分解菌在纤维素刚果红培养基上均能形成透明水解圈,并能使滤纸条发生崩解。利用16S rRNA基因序列在GenBank中的同源性比对结果,结合其形态和生理生化特征,确定了各菌株的分类学地位,分别将其鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)X3,蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)X6、55-3和55-4。接种21 h后菌株X3获得最大滤纸酶活力(0.12 U·mL-1),27 h后菌株55-4获得最大内切酶活力(3.65 U·mL-1)。与对照相比,菌株55-3接种35 d后的小麦秸秆纤维素结晶度下降了22.10%,总碳含量下降了21.20%,纤维素和半纤维素含量分别下降了44.63%和40.75%。结论:各菌株都能高效分解纤维素,在农业废弃物处理领域特别是堆肥生产中将具有较好的应用前景。     

高效纤维素分解菌复合系的筛选构建及其对秸秆的分解特性

选以高温期的堆肥样品为材料，经过多代淘汰及不同系之间的组配，最终筛选构建了一组木质纤维素分解菌复合系，在分别以滤纸、脱脂棉、稻秸和锯末为碳源时，该复合系对天然纤维素含量高的滤纸和脱脂棉分解活性强，对纤维素含量较低、木质素含量相对高的锯末分解率最低。对稻秸的分解试验结果表明，该复合菌系在发酵初期对可溶性糖和淀粉的分解利用率远远高于对纤维素和半纤维素的分解，在整个发酵过程中，稻秸重量的变化与发酵液的pH变化有很大的一致性，发酵前5d内复合系对纤维素的分解活性最高。到发酵结束时，纤维素和半纤维素含量分别降低了7．39％和43．76％，而木质素在整个发酵过程中几乎不分解。     

纤维素分解复合菌系WSC-9中厌氧细菌的分离

复合菌系WSC-9是一组具高效稳定分解纤维素能力的细菌复合群体。为了研究其微生物组成,以纤维素分解情况为依据,分离复合菌系中具有纤维素分解能力的厌氧纯培养菌株,通过16S rDNA基因序列初步分析确定系统发育地位。从WSC-9中获得1株可有效降解纤维素的严格厌氧细菌WSC-9-7,50℃培养10 d,稻秆的总干重减少了47%。WSC-9-7为杆菌,产孢,能够利用纤维二糖、纤维素、滤纸、稻秆等。经数据库比对,与菌株HAW-RM37-2-B-1600d-W(FN563295)的相似性达到99%,与Clostridium islandicumAK1(EF088328)的相似性为98%。其中,Clostridium islandicumAK1厌氧且可以分解多糖类物质,获于冰岛的热泉;HAW-RM37-2-B-1600d-W在堆肥样品的克隆结果中获得,未获得纯培养。菌株WSC-9-7与这两株细菌均为嗜高温的严格厌氧细菌。初步判断菌株WSC-9-7可能是Clostridium属中的一个成员。     

土壤中纤维素降解真菌的筛选及酶活性分析

[目的]筛选降解小麦秸秆纤维素的真菌并分析C/N比对纤维素酶活力的影响。[方法]应用刚果红鉴定培养基和滤纸条降解度分析法筛选菌株,通过比对真菌rDNA的ITS区域序列鉴定菌株类型,通过调节培养基葡萄糖和(NH4)2SO4的比例研究了纤维素降解酶活性。[结果]从土壤中筛选出有2株分解纤维素能力较强的真菌,分别命名为NY01和NY02;真菌ITS保守序列比对结果显示,NY01与木霉的相似性最高达99%,NY02与毛霉的相似性高达99%;培养基中C/N比值在8∶1时2个菌株的CMC和FPA酶活性均达到最高。[结论]该研究为进一步探索秸秆纤维素降解奠定了基础。     

一株纤维素降解菌的筛选与鉴定

从落叶覆盖的腐殖层土壤中富集、分离得到12株纤维素降解菌,从中筛选出一株高效降解菌(X10),研究其最适宜的培养条件为:配制以葡萄糖+微晶纤维素(1∶1)为碳源、以蛋白胨+牛肉膏(1∶1)为氮源的培养基,pH值7.5,30℃下培养40 h,测得纤维素降解酶酶活可达到67.44 U。通过对其16s rRNA测序鉴定,该菌与氧化微杆菌(Microbacterium oxydans)有99%的同源性。纤维素降解菌的选育可为高效生产纤维素酶提供新的菌种来源。     

纤维素降解菌的筛选及相互作用分析

从长期富含枯枝落叶的土壤、造纸厂排污口污泥中筛选出能较好降解纤维素的3种菌株绿色木霉、青霉和曲霉,3种菌株分别进行单独和混合发酵培养,对纤维素的降解效果进行比较研究,结果表明,优良菌株的混合培养可明显提高纤维素的降解效率.     

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.     

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。     

纤维素酶降解烟叶中纤维素的作用效果

为降低烤后烟叶中的纤维素含量,改善纤维素对烟叶品质的不良影响,研究了纤维素酶的不同用量对烟叶纤维素含量、化学成分以及中性致香物质的影响。结果表明:(1)纤维素含量随外加酶量增加而减少,总糖、还原糖含量随外加酶量增加而增加。方差分析结果表明,各加酶处理的纤维素和总糖含量均和对照达到极显著水平;相关分析可得纤维素含量和总糖含量呈极显著负相关,相关系数为-0.851**。(2)纤维素酶用量为40u/g时,可以使烟叶中的中性致香物质总量提高25.52%,有利于烟叶香气质和香气量的改善。     

降解玉米秸秆纤维素真菌的筛选及产油特性的研究

通过玉米秸秆纤维素培养基,筛选获得一株高效水解秸秆纤维素的真菌,用形态学方法初步鉴定为峡串孢霉(Paepalopsis Kühn)属,进一步测定其CMC酶活和滤纸酶活,培养6d后分别为45.32U和35.31U。在产油发酵培养基,产油率达菌体干重的14.24%。此试验为纤维素降解利用和微生物油脂的开发利用奠定了一定的理论和研究基础。     

纤维素真酶在纤维素降解中的潜在价值研究

探讨纤维素降解的因素及最新的降解方法,为纤维素的有效利用提供参考依据。     

纤维素降解菌的分离、鉴定及其产酶特性研究

从纤维素富集的环境中分离到3株能以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为唯一碳源的纤维素降解菌,采用纤维素-刚果红染色法进一步筛选,获得透明圈较大的菌株1株,命名为为B1。经菌落、菌体形态观察、生理生化实验及分子生物学鉴定,初步确定为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus),该菌株表现出了较高的滤纸崩解能力和较高的纤维素酶活力。通过培养条件的优化,发现该菌株在起始p H值为5.0的培养基中,37℃培养36 h,其纤维素酶活力可达64.22 U/m L。     

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;.