玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的菌种组成及降解稳定性

【目的】探索不同温度及pH条件对玉米秸秆低温高效降解复合菌系的玉米秸秆分解稳定性及菌群结构稳定性的影响,完善菌系培养方法,促进其应用开发利用。【方法】以低温高效降解复合菌系GF-20为研究对象,在10℃条件下连续继代培养45代、不同温度和pH条件下连续继代培养15代,分别获得多组不同代数（F）、不同温度（T）和pH（P）条件下的菌系。测定各复合菌系发酵液pH、玉米秸秆降解率及纤维素酶活,评价复合菌系的玉米秸秆分解稳定性;利用PCR-DGGE技术结合主成分分析法对菌群组成结构的稳定性进行研究。【结果】在10℃条件下经连续继代培养40代和在温度4-30℃、pH 6.0-9.0条件下继代培养获得的不同复合菌系发酵液pH均随发酵时间的延长趋近中性;玉米秸秆降解率在27.59%-32.53%,除F40显著高于F5外,其余无显著差异;纤维素酶活性呈高代菌系大于低代菌系,温度4-10℃和pH 6.0-9.0条件下,对复合菌系产酶有促进作用,纤维素酶活为1.34-1.84 IU·mL^-1;复合菌系的纤维素酶在较低的温度和较宽的pH范围内具有良好的温度和pH稳定性,酶促反应温度15-30℃和pH 4.0-9.0内仍保持80%以上的纤维素酶活力;复合菌系F5-F45、T4-T30和P6.0-P9.0的DGGE条带差异不显著,表明菌系的菌种组成稳定;而在偏酸（pH=4、5）和偏碱性（pH=10）条件下继代培养,复合菌系秸秆降解率和纤维素酶活均显著降低,菌种组成发生变化,进而影响性质与功能稳定性。PCR-DGGE共检测到18个条带,其中关键菌株分别为Bacillus licheniformis、Azonexus hydrophilusd、Azospira oryzae、Arobacter cloacae、Cellvibrio mixtus、Bacillus tequilensis、Clostridium populeti subsp. Mixtus和Clostridium xylanolyticum。【结论】复合菌系GF-20在温度4-30℃、pH 6.0-9.0条件下经过多代继代培养,仍然保持了较高的玉米秸秆分解活性和菌种组成稳定性,具有良好的应用前景。     

堆肥中高效降解纤维素及金霉素和土霉素的复合菌系的构建

为构建有效降解纤维素和抗生素类兽药(金霉素和土霉素)复合功能的微生物菌系,以4种高温期堆肥样品为菌种来源,经多代优化组合,最终筛选驯化出能有效降解纤维素及金霉素和土霉素的一组复合微生物菌系,该菌系对pH的适应性较强。通过对复合菌系在传代(20、25代和30代)过程中的稳定性研究,3代发酵液的pH变化几乎没有差异:在接种后24 h内,发酵液pH由开始时的8.5迅速下降到7.0以下;接种后48 h内,pH稳定在7.0左右;在接种后72 h,pH恢复到8.0左右,即均呈现先降后升的趋势;3代复合菌系在第3 d的滤纸分解率均超过90%;在发酵结束时,金霉素和土霉素降解率均超过50%,且3代之间差异极小。复合菌系在分解纤维素及金霉素和土霉素方面具备稳定能力。     

玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的菌种组成及降解稳定性研究

【目的】探索不同温度及p H条件对玉米秸秆低温高效降解复合菌系的玉米秸秆分解稳定性及菌群结构稳定性的影响,完善菌系培养方法,促进其应用开发利用。【方法】以低温高效降解复合菌系GF-20为研究对象,在10℃条件下连续继代培养45代、不同温度和p H条件下连续继代培养15代,分别获得多组不同代数(F)、不同温度(T)和p H(P)条件下的菌系。测定各复合菌系发酵液p H、玉米秸秆降解率及纤维素酶活,评价复合菌系的玉米秸秆分解稳定性;利用PCR-DGGE技术结合主成分分析法对菌群组成结构的稳定性进行研究。【结果】在10℃条件下经连续继代培养40代和在温度4—30℃、p H 6.0—9.0条件下继代培养获得的不同复合菌系发酵液p H均随发酵时间的延长趋近中性;玉米秸秆降解率在27.59%—32.53%,除F40显著高于F5外,其余无显著差异;纤维素酶活性呈高代菌系大于低代菌系,温度4—10℃和p H 6.0—9.0条件下,对复合菌系产酶有促进作用,纤维素酶活为1.34—1.84 IU·m L~(-1);复合菌系的纤维素酶在较低的温度和较宽的p H范围内具有良好的温度和p H稳定性,酶促反应温度15—30℃和p H 4.0—9.0内仍保持80%以上的纤维素酶活力;复合菌系F5—F45、T4—T30和P6.0—P9.0的DGGE条带差异不显著,表明菌系的菌种组成稳定;而在偏酸(p H=4、5)和偏碱性(p H=10)条件下继代培养,复合菌系秸秆降解率和纤维素酶活均显著降低,菌种组成发生变化,进而影响性质与功能稳定性。PCR-DGGE共检测到18个条带,其中关键菌株分别为Bacillus licheniformis、Azonexus hydrophilusd、Azospira oryzae、Arobacter cloacae、Cellvibrio mixtus subsp.Mixtus、Bacillus tequilensis、Clostridium populeti和Clostridium xylanolyticum。【结论】复合菌系GF-20在温度4—30℃、p H 6.0—9.0条件下经过多代继代培养,仍然保持了较高的玉米秸秆分解活性和菌种组成稳定性,具有良好的应用前景。     

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。     

玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的温度和pH适应性研究

【目的】研究不同条件下复合菌系的秸秆分解能力和酶活性,评价该复合菌系的功能稳定性及适应性,为进一步完善该复合菌系的筛选技术及其应用提供理论依据。【方法】以复合菌系GF-20为研究对象,在不同温度和pH值条件下连续继代培养,测定所得复合菌系的滤纸分解特性、玉米秸秆降解率、发酵液pH值、纤维素酶和半纤维素酶活性,以评价复合菌系的功能稳定性。【结果】在温度4~30℃、pH 6.0~9.0时,经过15代的继代培养,复合菌系GF-20在培养的108~140h可分解滤纸纤维素,玉米秸秆降解率保持在30%以上,发酵液pH值随发酵时间的延长趋近于中性,pH调节能力良好,纤维素酶活性为1.22~2.34 U/mL,半纤维素酶活性为12.82~14.23U/mL。【结论】复合菌系GF-20可在较大的温度和pH范围内保持较高的纤维素和半纤维素酶活性,能发挥秸秆降解作用,具有良好的开发潜力和应用前景。     

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;.     

接种复合菌系对堆肥中微生物区系和物质变化的影响

在堆肥中加入经过驯化构建的降解纤维素和林丹的复合菌系,探讨接菌处理对堆肥过程中微生物区系变化和堆肥物质转化效率的影响。结果表明,接种复合菌对纤维素和林丹的降解主要发生在堆肥高温后期,该复合菌系对纤维素、半纤维素和林丹的降解均具有明显的促进作用。接菌处理的细菌总数明显多于对照,不同处理对真菌和放线菌数量的影响不明显。     

高温堆肥中复合菌系对木质纤维素和林丹降解效果的研究

通过在堆肥中加入经过驯化构建的降解纤维素和林丹的复合菌系,探讨了接菌处理对提高堆肥效率和有效去除有机污染物的可能性。结果表明,该复合菌系对纤维素、半纤维素和林丹的降解都有较为明显的促进作用,而木质素含量在整个堆肥过程中几乎不降解,复合菌系的接种也未对其产生明显影响。同时使可溶性糖和淀粉在堆肥初期的分解加速,使堆肥在60℃以上高温持续时间延长,从而有利于有机碳的分解,有效缩短了堆肥腐熟时间。     

利用废纸产纤维素酶复合菌系的筛选及性质研究

为了获得1组能够高效分解废纸并产胞外纤维素酶的复合菌系,采用外淘汰法,在常温条件下以土壤及枯枝落叶为菌源,以废打印纸为唯一碳源,筛选得到1组复合菌系PSD。结果表明,该复合菌系能够在6 d内分解纸总质量的71%,其中纤维素降解率为72%,半纤维素降解率为48%。此外,羧甲基纤维素酶活性在分解3 d时达到最高值3. 26 U/m L,半纤维素酶活性在分解4 d时达到最高值6. 37 U/m L。当培养温度在25～35℃,培养基p H值在6. 0～8. 0,培养基为Hutchinson时,复合菌系具有较好的纸分解效果和产酶活性。利用16S及26S rRNA克隆技术分析微生物组成结果表明,该复合菌系由细菌和真菌组成,其中细菌主要包括厚壁菌门、变形菌门及拟杆菌门,真菌主要包括波氏假性霉样菌(Pseudallescheria boydii)。由研究结果可知,得到的复合菌系PSD能够有效分解废纸并同时分泌纤维素酶,对打印纸废弃物的分解及资源利用具有一定的应用意义。     

纤维素分解复合菌系St-13的筛选及产酶条件的研究

从腐烂的枯枝落叶中分离到一组分解能力较强的纤维素分解复合菌系Sc-13,该复合菌系由平板可分离的细菌和难培养细菌组成。5d内可使滤纸完全崩溃,液体培养到14d时能够分解玉米秸秆中85．27％的纤维素,总失重率为58．03％。通过正交优化试验,确定该复合菌系的产酶最佳条件为：2％微晶纤维素,1．5％NaNO3,初始pH7．0,温度32℃;摇床培养48h时其CMCase为0．455IU／ml。