牦牛粪便中纤维素降解菌的筛选及产酶优化

为筛选牦牛粪便中高效纤维素降解菌,实现高纤维素类饲料资源化利用。利用刚果红平板染色法初筛,纤维素酶活测定复筛,从甘肃省天祝县牦牛粪便中分离产纤维素酶菌株,并结合形态学观察、生理生化特征和16S rDNA基因序列同源性分析进行鉴定。对菌株培养时间、温度、初始pH、接种量条件进行单因素优化,并在优化的基础上采用响应面优化,将优化后纤维素酶液处理小麦、玉米和水稻秸秆,10 d后检测秸秆降解率。结果表明:分离筛选出1株产纤维素酶菌株M2,鉴定为Bacillus pumilus;初步确定该菌株发酵产纤维素酶最佳工艺条件为温度33℃、初始pH 6.5、接种量5%、培养时间30 h,羧甲基纤维素酶活最高为520 U/mL,与优化前相比提高了1.3倍;滤纸酶活为98 U/mL,与优化前相比提高了1.1倍;玉米秸秆的降解效果优于其他2种秸秆,玉米秸秆纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为36.2%、25.5%和4.3%。     

蚕沙纤维素降解菌HB-2菌株的分离、鉴定及酶活性分析

[目的]筛选蚕沙纤维素降解菌株,为蚕沙无害化快速腐熟处理提供优质菌种.[方法]以蚕沙为材料,利用CMC-Na培养基分离蚕沙纤维素降解菌,通过形态学、生化特征和16S rDNA序列测定方法等对分离获得的纤维素降解菌进行分类学鉴定,并研究碳源、氮源、pH、培养时间和培养温度对分离菌株产酶活力的影响.[结果]从蚕沙中筛选出1株高温型细菌,命名为HB-2菌株.根据菌体大小、鞭毛着生位置及数量、16S rDNA核酸序列分析,并结合生理生化特性,HB-2菌株鉴定为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus).HB-2菌株最佳产酶条件为复合碳源(蚕沙+微晶纤维素+米糠+麸皮)、复合氮源(蛋白胨+酵母膏),产纤维素酶最适反应pH 6.5,最适温度35℃.[结论]HB-2菌株CMCase活性较敏感且产酶量大,具有制成菌剂应用于蚕沙无害化快速腐熟的潜力.     

一株产纤维素酶蜡样芽孢杆菌的分离鉴定及酶学性质初步研究

[目的]筛选高效分泌纤维素酶的细菌,为纤维素资源利用提供理论依据.[方法]以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为唯一碳源,对通过筛选培养基从森林湿泥样品中分离筛选出的细菌,采用刚果红染色、革兰氏染色和生化特性及16S rDNA进行鉴定,并对菌株产酶性质进行初步研究.[结果]获得一株纤维素酶产生菌L-30,该菌株在pH4.8、50℃条件下的酶活力为4.25 U/mL,经鉴定L-30为蜡样芽孢杆菌.酶学性质研究表明,L-30菌株所产纤维素酶最适反应pH为6.0,最适温度为50℃,该条件下酶活力最高,达4.95 U/mL,该酶对CMC-Na具有较强的分解能力;L-30菌株在最佳生长条件下,于接种后48 h即可达到产酶高峰,L-30菌株的产纤维素酶能力能稳定遗传.[结论]分离到的L-30为一株高产纤维素酶蜡样芽孢杆菌,其酶学性质好,具有进一步开发利用的价值.     

降解玉米秸秆纤维素复合菌的选育及其酶活研究

[目的]提高玉米秸秆纤维素的降解率.[方法]从腐烂的秸秆、森林土及羊瘤胃液等富含纤维素分解菌的样品中筛选出降解纤维素的菌株.样品以玉米秸秆为碳源富集培养后,采用刚果红纤维素琼脂平板法初步筛选纤维素降解菌,再以CMCase(羧甲基纤维素酶)酶活性为指标进行复筛,对复筛获得的高效菌株进行组合培养,筛选出高效组合菌群,进行菌株鉴定.[结果]筛选获得了3株活性较高的纤维素分解菌,通过形态及16S rDNA序列分析对其进行种属鉴定N05、N13为枯草芽孢杆菌,N21为黑曲霉;并对其进行组合培养,得到1个较好组合NSS,其CMC酶活性为6.07 U/mL,比单菌株有一定程度提高.[结论]混合菌群的酶活优于单一菌株.     

一株纤维素降解菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

[目的]为筛选出高效降解厌氧消化残余物的纤维素降解菌,实现农业废弃物的高值化利用.[方法]本研究使用纤维素-刚果红透明圈法和酶活测定法从沼渣堆肥中分离出一株高效纤维素降解菌,结合形态学观察并通过16S rRNA测序,对该菌株进行鉴定.然后对该菌株的培养时间、培养温度、初始pH和接种量等培养条件进行单因素优化,并在此基础上以羧甲基纤维素酶(CMCase)和滤纸酶(FPase)活性为优化目标对该菌株的产酶条件进行响应面优化.[结果]分离出的一株纤维素降解菌F3为产碱杆菌(Alcaligenes faecalis strain),响应面优化结果表明,当培养温度、pH、培养时间和接种量分别取35℃、7.0、3 d和2％时,CMCase和FPase活性达到最高,分别为2.63 U/mL和2.23 U/mL,比未经优化前分别提高了29.56％和32.74％.[结论]该菌株在常温条件下具有较高的降解木质纤维素的能力,具有开发成沼渣高效好氧堆肥菌剂的潜质,为沼渣的高值化生物转化提供了优质菌种资源,为沼气工程的可持续发展奠定一定的基础.     

藏猪源高产纤维素酶菌株的筛选及鉴定

【目的】从西藏藏猪粪便中分离可高效降解纤维素的菌株,并对其进行分类和鉴定。【方法】用羧甲基纤维素(CMC)水解圈法对藏猪粪便中的产纤维素酶菌株进行初筛,再用滤纸降解试验、秸秆纤维降解试验和胞外酶活力测定等进行复筛,筛选可高效降解纤维素的细菌。通过观测所获菌株的菌落形态和生理生化特征以及16S rRNA基因序列分析,对菌株进行分类鉴定。【结果】筛选到1株具有较强纤维素降解能力的菌株,经鉴定其是解淀粉芽孢杆菌的一个亚种或变种,将其命名为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)TL106。该菌株的内切葡聚糖酶和β-葡聚糖苷酶活力分别高达86.34和65.54U/mL。【结论】获得了可高效降解纤维素的菌株TL106,具有较好的应用前景。     

产耐热性纤维素酶菌株的分离·鉴定及其酶学性质研究

[目的]筛选耐热性纤维素降解细菌菌株,进行鉴定并研究其酶学特性。[方法]采用刚果红法从腐烂秸秆与腐殖质土壤样品中分离纤维素降解菌,通过形态学观察与16S rRNA序列分析鉴定其种属,并对该纤维素酶进行酶学性质研究。[结果]筛选到1株纤维素酶活性高的菌株NP29,经鉴定该菌株为芽孢杆菌属(Bacillus)微生物。对该菌所产纤维素酶酶学特性的研究表明,该酶反应的最适pH为4.5,最佳反应温度为65℃,具有良好的pH稳定性和热稳定性。在37℃、pH7.0的条件下,该菌株在发酵36 h后纤维素酶活性可达1.8 U/ml,且产酶量与细菌生长密切相关。[结论]     

一种纤维素酶产生菌的筛选方法

[目的]获得一种简单高效的纤维素酶产生菌的筛选方法。[方法]基于扩散原理,采用滤纸条扩散试验筛选纤维素酶产生菌。[结果]获得2株纤维素酶产生菌菌株X1和X2。经DNS法检验,菌株X1的FPA酶和CMC酶活力分别为12.3和8.3 U,菌株X2的FPA酶和CMC酶活力分别为8.8和7.8 U。[结论]滤纸条扩散试验可作为一种便捷高效的筛选高质量纤维素酶产生菌的方法。     

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。     

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。     

纤维素降解菌的筛选及其混合发酵研究

[目的]为纤维素的高效降解提供理论依据。[方法]从森林落叶土、腐烂的秸秆和农家堆肥等含有木质纤维素降解菌的样品中筛选出能较好降解纤维素的菌株,对其进行单独与混合发酵培养。[结果]最终筛选出4株能较好降解纤维素的菌株,初步判断为3株细菌,1株放线菌。菌株的混合培养在一定程度上提高了纤维素酶活,菌株组合D6/D7的酶活72 h达67.12 U,相当于其单独培养时的2倍。多数菌株的纤维素酶活随时间的变化曲线表现为先上升后下降再上升的趋势,但菌株组合D6/D7的稳定性较好。[结论]菌株的混合培养可以提高纤维素酶活,尤其是菌株组合D6/D7。     

木质纤维素降解复合菌系筛选与鉴定

为了提高生物质秸秆降解速度,筛选高效生物质纤维素降解菌系,以富含玉米秸秆的腐烂物为菌源,用纤维素刚果红选择性培养基进行初筛,从中分离高效纤维素降解菌。初筛由刚果红培养基上透明圈直径大小以及滤纸条崩解能力初步判定;复筛则通过酶活的测定,包括滤纸条酶活的测定、羧甲基纤维素酶活的测定进行逐级筛选,从而组建高效菌株复合菌系。结果表明,从腐烂的玉米秸秆中筛选到一组玉米秸秆降解复合菌系,其C1菌株滤纸酶活相比最高,为8.52 U/mL;N1菌株的纤维素酶活最高,为6.44 U/mL。对所筛选的菌株复合菌系测序鉴定发现,复合菌系优势菌系主要组成是栓菌(Trametes)、稻瘟病菌(Sarocladium)、链霉菌(Streptomyces)、未分类的放线菌(Actinomycetales unclassified)、丙酸杆菌(Propionibacterium)。     

高效降解纤维素菌株的选育

[目的]筛选纤维素酶活性高且酶活稳定的纤维素降解菌。[方法]以木霉为出发菌株,用紫外线对其进行诱变处理,通过平板初筛和摇瓶复筛筛选出纤维素酶活力高且酶活稳定的优良突变株,然后分别以滤纸、甘蔗渣、麦秆和稻壳为目标降解物对优良突变株进行底物降解试验。[结果]经紫外线诱变、初筛、复筛,共选育出3株纤维素酶活力高且酶活稳定的优良突变株N1、N2、N3,其中N3的产酶活力最高（348 U/ml）,为出发菌株的2.13倍;N3对各种底物的降解效果均优于出发菌株,分别以滤纸、甘蔗渣、麦秆和稻壳为唯一碳源时,其失重率分别为48.68%、41.28%、26.53%和23.47%。[结论]该研究选育出了高效降解纤维素的菌株N3。     

产纤维素酶辅助蛋白菌种筛选及蛋白增效作用条件研究

[目的]筛选产纤维素酶辅助蛋白的菌种,测定该辅助蛋白作用条件。[方法]从纤维素降解菌的生存环境中,寻找到产纤维素酶辅助蛋白的菌株,通过Sephadex-G75分子筛层析对产纤维素酶辅助蛋白菌株胞外培养液进行蛋白分离纯化,分析辅助蛋白的增效作用,并进一步探讨其增效作用适宜的温度及pH条件。[结果]从纤维素降解菌的生长环境中分离得到80余株菌株,经液体培养、胞外蛋白检测筛选出3株产纤维素酶辅助蛋白的菌株,分别命名为BAP1、BAP2、BAP3。经Sephadex-G75分子筛层析纯化,获得了最大增效率分别为35%,27%及47%的辅助蛋白。测定其中辅助增效作用最明显的BAP3峰2蛋白增效作用条件为温度40～60℃、pH 4.0～6.0。[结论]该研究为通过菌体诱变和培养条件优化等手段获得高效纤维素酶辅助蛋白提供了较好的原始菌株资源。     

1株降解磺化沥青菌株的筛选与鉴定

为筛选高效降解磺化沥青的菌株,通过以磺化沥青为唯一碳源的筛选培养基初筛得到135个菌落,经回接、纯化和镜检形态观察进行复筛,获到6株单菌。以其中一株长势最佳的菌株为试验菌(命名为X2),经过革兰氏染色发现X2呈杆状,为革兰氏阳性菌;分子鉴定和系统发育树分析判定其属芽孢杆菌属(Bacillus)。     

云秃蝗肠道产纤维素酶菌株的筛选

通过肠道细菌分离筛选技术,从云南云秃蝗(Yunnanacris yunnaneus)活体标本肠道内分离出可培养细菌22株,并对22株菌基因组16SrDNA全长序列进行分析。通过杜氏纤维素选择性培养基并结合测定以滤纸、脱脂棉和羧甲基纤维素钠为底物的纤维素酶活力,从中筛选出纤维素酶高产菌株5株。结果表明,在长期自然环境条件下,从云南云秃蝗肠道内分离的可培养22株细菌分别归属Bacillus sp.,Pseudomonas sp.,Nocardiopsis sp.,Kocuria sp.,Cellulosimicrobium sp.五大类菌群,其中文中所筛选出的5株具有纤维素降解功能的细菌中,4株为芽孢杆菌属,1株为假单胞属。纤维素酶活性测定结果表明,XN-80-5以滤纸和羧甲基纤维素钠为底物时纤维素酶活力最高,分别为167.49U/mL、573.57U/mL,而XN-80-1和XN-80-2均以脱脂棉为底物时纤维素酶活力最高,分别为32.85U/mL、33.76U/mL。     

一株产纤维素酶细菌的分离鉴定及产酶条件初探

对从海南大学薯蓣种质资源圃的不同大薯根部土壤中分离的产纤维素酶细菌X-6进行鉴定及产酶条件研究.采用细胞学染色、生理生化指标、16S rRNA基因序列同源性分析测定等方法对菌株进行鉴定,并采用正交试验研究培养时间、温度、pH值和碳氮比等因素对菌株产纤维素酶活力的影响,初步确定其产纤维素酶的最优条件组合.菌株X-6鉴定为蜡状芽孢杆菌、革兰氏阳性菌,菌株芽孢着生在细菌中部位置,淀粉酶、明胶水解酶阳性.GenBank中X-6菌株的16S rRNA基因序列与HQ844479 Bacillus cereus strain JSYM28相似性最高(99％).菌株的最优培养条件为:培养基碳氮比为2:4,pH 7.0,42℃培养72 h,在此条件下CMC酶活力和滤纸酶活力分别为137.10、171.07 U/mL.     

水稻秸秆降解菌BCM-9的分解特性及微生物群落动态研究

[目的]探索复合微生物菌系前处理秸秆生物质资源的潜能。[方法]从沼液环境中筛选木质纤维素降解菌株BCM-9,测定降解菌的分解特性和微生物群落的变化。[结果]BCM-9的快速降解期是0~9 d;pH的变化是先降低后升高之后趋于稳定;在第9天时,挥发性脂肪酸浓度,木聚糖酶活和纤维素酶活值最高,乳酸0.291 mg/L,甲酸0.31 mg/L,乙酸1.93 mg/L,丙酸0.73 mg/L,木聚糖酶活1.79U/ml,纤维素酶活0.37 U/ml;微生物群落的多样性也最丰富,属于Clostridium sp.、Bacillus sp.、Geobacillus sp.。[结论]BCM-9降解水稻秸秆的快速稳定的降解期是第9天。     

高效纤维素降解真菌的筛选及粗酶活性

[目的]筛选纤维素酶活力高的纤维素降解真菌,研究其粗酶活性.[方法]从土壤中分离、筛选高效纤维素降解菌,以透明圈试验和滤纸降解试验验证其降解能力,通过菌落菌丝形态及rDNA-ITS序列测序鉴定菌株种属,通过改变培养时间、氮源、装液量、起始pH及培养温度5个因素探讨纤维素降解真菌的最适产酶条件.[结果]得到3株纤维素降解真菌QS2、QS6和QW9,经鉴定确定QS2和QS6属青霉属(Penicillium),QW9为康宁木霉(Trichoderma koningii).QS6菌株的FPA酶活和CMC酶活在3个菌株中均表现活力最高,且最适产酶条件为32℃时氮源为磷酸铵、起始pH 6.0、装液量100 ml,培养时间14 d.[结论]高效纤维素降解真菌粗酶活性的研究为纤维素酶的发酵生产提供一定的技术支持.     

烟草秸秆中产纤维素酶细菌筛选、鉴定及酶活测定

[目的]分离获取产纤维素酶高效菌株,并对其进行系统分类鉴定。[方法]以羧甲基纤维钠为唯一碳源,从烟草秸秆自然发酵腐熟物中选择性分离了51株产纤维素酶细菌及放线菌。通过刚果红染色初筛筛选到产纤维素酶活力较高的9株菌,根据菌株的16S rRNA基因序列确定了这些菌的系统发育地位。[结果]基于纤维素酶活力测定的复筛选定了高效菌株Luteibacter sp.L43。单因素试验确定了pH、碳源浓度、氮源浓度对L43发酵液中滤纸酶活、外切酶酶活、内切酶酶活的影响,并优化了发酵条件,即在pH为6、羧甲基纤维素钠浓度为12.5 g/L、NaNO_3浓度为5 g/L的羧甲基纤维素钠培养基中滤纸酶活达16.9 U/mL,外切酶酶活达39.62 U/mL。[结论]本研究为烟草秸秆腐熟提供了优良产纤维素酶菌株资源,为Luteibacter sp.L43的开发利用奠定了基础。