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%。     

一株纤维素降解菌的鉴定及其对饲料粗纤维的降解效果

【目的】对本课题组分离的一株纤维素降解菌进行鉴定,优化其产酶条件并检测其对饲料粗纤维的降解效果,以期为该菌在饲料粗纤维降解中的应用提供理论依据。【方法】通过菌株形态特征和16SrDNA序列分析鉴定了实验室分离保存的一株纤维降解菌;研究该菌所产纤维素酶的部分酶学性质和酶谱,并优化其产纤维素酶的条件;利用体外发酵和尼龙袋法测定菌株N3所产粗酶液对3种饲料(麸皮、麦草、燕麦)粗纤维的降解率;利用RB亮蓝脱色试验检测该菌的木质素降解能力。【结果】经鉴定,该菌株为枯草芽孢杆菌,命名为Bacillus subtilis N3;N3菌株不产生漆酶,主要向胞外分泌分子质量70ku以上的纤维素酶组分;N3菌株所产纤维素酶的最适反应温度和pH分别为60℃和5.5;N3菌株以体积比1∶50接种至最适发酵培养基(碳源为麸皮、氮源为蛋白胨,初始pH为5),37℃培养24h时,所产纤维素酶活性最高,可达3.50U/mL;菌株N3所产粗酶液对麸皮的粗纤维降解率最高,对麦草秸秆的粗纤维降解率最低。【结论】分离到的纤维降解菌Bacillus subtilis N3主要分泌分子质量70ku以上、耐热的纤维素酶,对饲料粗纤维具有较强的降解能力。     

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-...     

双峰驼粪便中纤维素分解菌的筛选及酶学特性分析

旨在从双峰驼粪便中筛选能够分解纤维素的菌株,并对分离菌株进行鉴定和酶学特性分析。采用羧甲基纤维素平板法初筛和摇瓶发酵法复筛,从双峰驼粪便中分离筛选到1株能够降解纤维素的纤维素分解菌;采用形态学观察、生理生化特性以及16S rRNA基因序列同源性分析,初步鉴定该菌株为纤维化纤维微菌(Cellulosimicrobium cellulans)。根据该菌株的产酶特性评定其产酶能力;从其发酵产纤维素酶的适宜pH、温度、时间和接种量来评价该菌株的酶学特性。结果显示,该菌株最适酶反应条件为50℃,pH为6.0,且该菌株产生的纤维素酶具有较好的热稳定性。该菌株的最佳产酶条件为接种量10%,初始pH为7.0,培养温度为30℃,发酵时间为72 h。所筛选菌株产生的酶具有一定的耐碱性和耐热性,可应用于食品行业或废料处理等方面。     

降解纤维素嗜热菌的分离及纤维素酶性质分析

从福州永泰温泉分离到1株降解纤维素嗜热菌,通过形态特征和16S rDNA序列鉴定,将其命名为地芽孢杆菌(Geobacillussp.)TC-S8.采用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)对菌株TC-S8产胞外纤维素酶的发酵条件及酶性质进行研究.在培养基的初始pH为6.5,温度为60℃,装液量20%,接种量2%,摇床转速为120 r.min-1的条件下培养36 h,菌株TC-S8产酶量达到最大(229 mU.mL-1).其分泌的纤维素酶最适作用温度为60-70℃,最适pH为7.0.纤维素酶降解产物主要为葡萄糖,并有少量纤维二糖.     

一种评价稻秆降解菌分解能力的方法

[目的]探究一种评价稻秆降解菌分解能力的新方法。[方法]以10株秸秆降解细菌为材料,研究其在羧甲基纤维素钠平板上的水解圈以及其在纯稻秆粉为碳源的液体发酵培养基中的纤维素和半纤维素酶活力与稻秆相对降解率(RDR)的关系。[结果]菌株在羧甲基纤维素钠平板上的水解圈直径(D)、水解圈-菌落直径比(D/d)、纤维素和半纤维素最大酶活力与RDR均未达到显著关系(P>0.05);液体发酵培养1周内每天的纤维素和半纤维素酶活力与RDR没有显著线性关系。而菌株在液体发酵培养1周内的累积纤维素酶活力、累积半纤维素酶活力与RDR成显著正相关(P<0.05);培养1周内累积纤维素半纤维素酶活力与RDR达到极显著水平(P<0.01)。[结论]说明采用单个累积酶活力和总累积酶活力(纤维素酶和半纤维酶)能够更好地评价菌株对稻秆的实际降解能力,可作为秸秆降解菌降解能力的评价指标。     

一株纤维素降解菌的分离、鉴定及发酵优化

纤维素降解菌在堆肥发酵中具有加快腐熟、提升堆肥品质的作用,其中抗逆性强的芽孢杆菌属具有一定的优势.从新鲜牛粪中筛选具有降解粪污能力的纤维素降解菌,通过羧甲基纤维素钠培养基与革兰氏碘液结合培养、滤纸摇瓶复筛,并进行形态学观察、生理生化分析、16S rDNA基因序列对比鉴定,获得一株纤维素降解菌CK41,经NCBI提交序列BLAST比对后,鉴定为内生芽孢杆菌(Bacillus endophticus)(登录号:MT023630).研究结果显示,利用单因素试验和响应面优化产酶条件试验,在温度为37℃,时间为72 h,pH为7.0,接种量为4％(V/V)时,获得羧甲基纤维素酶活量3.14U.mL-1,较优化前提高了 149.5％.结果表明,温度、时间和pH对于羧甲基纤维素酶活力是重要影响因素,接种量影响程度较小.菌株CK41具有较强的纤维素酶生产能力,在堆肥发酵中具有一定的潜力.     

一株高效纤维素降解菌的筛选及其产酶条件优化

为获得高效纤维素降解菌株,以CMC-Na为唯一碳源进行筛选,从土壤及腐烂秸秆中分离到26株纤维素降解菌.分别测定其滤纸崩解、CMC-刚果红水解圈、CMCase(羧甲基纤维素酶)和FPase(滤纸片酶)活性等指标,从中筛选出产纤维素酶能力最强的JSD-1放线菌.通过测定不同条件下JSD-1放线菌产纤维素酶的活性,得到其最佳产酶条件.结果表明,当温度为35℃、发酵液初始pH为6.5、接种量为8％及转速为180 r/min时,CMCase和FPase分别在发酵第5天和第4天有最大的产酶活性,为59.19和31.68 U/mL.     

一株纤维降解菌的鉴定及其对酒糟固态发酵效果的研究

为鉴定本实验室前期筛选的一株纤维降解菌,并优化其发酵白酒糟的条件,通过16S rRNA序列分析并结合菌株形态和部分生理生化方法进行菌株鉴定,随后利用该菌进行白酒糟发酵试验。首先采用单因素试验设计,然后根据发酵后白酒糟营养成分变化,确定用于正交试验的各因素水平,在此基础上进行四因素三水平的正交试验设计确定最适发酵条件,最后比较发酵前后营养成分、酒糟结构以及体外瘤胃发酵参数的变化。结果表明:1)菌株T5鉴定为Cohnella xylanilytica,其发酵白酒糟的最适条件为:发酵温度33 ℃,发酵时间5 d,种子液添加量25%,料水比1∶1.50。2)最适条件下,对照组和T5发酵组的粗蛋白质、真蛋白质、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗灰分含量差异显著(P<0.05)。与对照组相比,T5发酵组粗蛋白质和真蛋白质质量分数分别增加了19.68% 和30.38%,而中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维分别降解了31.68%和27.69%。T5发酵组的扫描电镜结果显示酒糟结构松散,表面出现大量孔洞。3)人工瘤胃体外产气法结果表明,T5发酵组的氨态氮质量浓度、各挥发性脂肪酸质量浓度以及干物质降解率均显著高于对照组(P<0.05),而甲烷产量显著低于对照组(P<0.05)。综上,分离获得的纤维降解菌可用于降解糟粕类饲料纤维,有利于改善低质粗饲料营养价值,该菌可以作为饲料资源开发利用的候选菌株。     

玉米秸秆纤维素降解菌的分离及发酵条件优化

[目的]研究玉米秸秆纤维素降解茵的分离与产酶条件。[方法]从富含腐烂玉米秸秆的土壤中分离筛选到1株能降解纤维素的真菌C01,经形态观察和ITS序列分析,初步鉴定该菌种,并对该菌产酶条件进行优化。[结果]玉米秸秆纤维素降解真菌最佳接种种龄5d,培养液初始pH为5,接种量12％;培养时间5d的优化条件下,酶活力达1．76IU／ml。该菌株对玉米秸秆降解效果较好,优化条件下,7d降解率达66．8％。[结论]该研究可为提高玉米秸秆的利用率提供优质的菌种资源。     

平菇高产纤维素酶抗降解物阻遏突变株的选育

平菇在降解富舍纤维素的原料时,纤维素酶活性受到降解产物葡萄糖的反馈调节。随着纤维素酶活性的降低,纤维素降解速率下降;通过对平菇菌种进行遗传操作,获得纤维素酶活性较高的菌株,以此来实现平菇的高产。实验对平菇杂-17生产菌株进行氯化锂和亚硝基胍联合诱变处理,利用舍葡萄糖结构类似物2-脱氧葡萄糖的纤维素培养基平板进行筛选,得到平菇纤维素酶抗降解物阻遏的突变株。通过对突变株纤维素酶活力的测定,筛选获得了一株纤维素酶活力较平菇原始菌株有明显提高的抗降解物葡萄糖阻遏的菌株。     

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.     

高温木质纤维素降解菌的筛选鉴定及其堆肥应用

为解决畜禽粪便堆肥发酵启动难、木质纤维素降解不充分等问题,筛选能在高温(50～70℃)堆肥中高效降解木质纤维素的高温降解菌株,并评估其在牛粪-秸秆堆肥应用效果.从高温时期堆肥样品中筛选能在50、60和70℃高温下生长、产酶的高温降解菌株.通过水解圈、秸秆崩解、纤维素酶活测试试验,筛选出BS40-4菌株,通过形态学观察和16S rRNA测序法,确定为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis.该菌株的堆肥应用效果结果表明,接种BS40-4菌株的处理具有发酵启动快、升温迅速、高温持续时间长、木质纤维素降解充分等优势,可有效提高堆肥发酵效率.     

热泉土壤来源的纤维素降解菌的分离与初步鉴定

通过富集培养方法,从5份热泉土壤中筛选得到6株具有羧甲基纤维素(CMC)降解活性的菌株。采用原核生物保守16S r RNA核糖体基因序列分析,发现它们分别隶属于假单胞菌属、芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属。在此基础上,对6株纤维素降解菌的生长温度、pH值、抗生素敏感性、盐离子耐受性以及羧甲基纤维素酶(CMCase)活力做了初步研究。结果表明,芽孢杆菌属的菌株WP-6和WP-3的CMCase活力最强,胞内酶活力最高达72.0 U·m L~(-1),假单胞菌株WP-2的CMCase活力最弱,胞内外酶活力均小于5.0 U·m L~(-1)。生理学结果显示,6个降解菌株都具有嗜热特点及不同程度的耐盐特性,给后续高温及盐离子耐受性纤维素酶开发提供了较好的材料。     

竹林土壤中纤维素降解菌的筛选及产酶条件优化

为了寻找较为高效的纤维素降解菌,以便更好利用纤维素资源,结合分析被刚果红染色后形成的透明圈大小以及羧甲基纤维素酶活力强弱,从浙江省临安市竹林土壤中分离筛选出1株高效纤维素降解菌J6-1。经形态学观察初步鉴定该菌株属于青霉属Penicillium。对该菌株的液态发酵产酶条件和产酶稳定性进行研究。结果表明:最佳产酶条件是以15.0 g·L-1稻草粉作碳源、以3.0 g·L-1酵母膏为氮源,10%接种量,pH 5.0,40℃发酵培养5 d。经优化后菌株J6-1最高羧甲基纤维素钠酶活和滤纸酶活分别达到了41.82×16.67μkat·L-1和17.26×16.67μkat·L-1,并且经5次传代培养,酶活力仍得到保持。青霉J6-1可用作进一步实际应用研究的试验菌株。     

降解麦秸木质素菌种的筛选及发酵条件研究

通过驯化、发酵筛选等方法,从供试的5株侧耳菌（Pleurotus）中选育到1株具有较高降解木质素的白腐类真菌P802,接种发酵10d后,木质素降解率为38%,对麦秸中纤维素降解率为8.10%。该菌株降解麦秸粉木质素的最适pH为4.0～4.5,最适温度30.4℃。     

降解桑树枝条中纤维素优良菌株的筛选

通过羧甲基纤维素钠琼脂平板培养基结合刚果红染色法,从14个样品中筛选出11株具有较好降解纤维素能力的菌株,它们都能利用羧甲基纤维素作为生长碳源.将菌株分别接种在以桑树枝条粉末为主要碳源的固体复筛培养基上,11株菌株均能够生长,但0-18、9-9、13 -2、13 -3和12 -1生长缓慢,其余6株生长良好.将生长良好的6株菌株接种在液态复筛培养基上,30℃恒温培养发酵,7d后测定发酵液中纤维素酶活,结果显示7-7、0 -8和0 - 10具有较高的产纤维素酶能力,其中7-7和0-8菌株具有较高的产滤纸酶和羧甲基纤维素酶活力,0-8和0 - 10表现出较高的产β-葡萄糖苷酶活力.这3株菌株均为酸性菌,最适生长pH值为5～7,0-8和0- 10号菌株最适生长温度在32℃,而7-7号菌株最适生长温度在30 ～32℃.     

白酒丢糟纤维素降解菌的筛选

[目的]筛选分解白酒丢糟纤维素能力强的菌株。[方法]首先通过采样、培养,测算水解圈与菌落直径比值和滤纸减重率进行初筛,再通过酶活测定复筛得到酶解纤维素能力强的菌株,然后进行固态产酶发酵测定其对丢糟的实际降解和产酶能力。[结果]初筛出23株产纤维素酶菌株,复筛出酶活最强的5株真菌;5株真菌对酒糟的降解能力均较强。[结论]从白酒丢糟筛选出的5株真菌可作为降解丢糟纤维素的优良菌株;该研究为白酒丢糟的综合利用提供了依据。     

枝状枝孢菌F4-1液体发酵产纤维素酶及部分酶学性质研究

对纤维素酶产生菌Cladosporium cladosporioides F4-1液体发酵产纤维素酶的条件及其降解纤维素的最适温度和pH等进行研究。采用DNS法,对CMCase(羧甲基纤维钠素酶)活性进行测定,对F4-1菌株的发酵时间、初始pH、装液量、接种量和温度等产酶条件及部分酶学性质进行研究。结果表明,菌株F4-1在pH5.0、接种量7%、装液量50mL、28℃发酵4d,得到的CMCase酶活力为3.94U/mL,较优化前提高1.48倍;CMCase作用的最适温度为50℃,最适pH为5.0。通过以上研究,有效地提高菌株F4-1产CMCase的活性。     

一株降解结晶纤维素细菌的分离、筛选、鉴定及其产纤维素酶特性

从广西5个自然保护区内采集原始森林深层腐殖土壤等样品147份,采用平板活性筛选法分离得到3500多株能降解结晶纤维素的细菌,并从中筛选到一株能在pH5.0、28℃条件下可高效降解结晶纤维素的细菌菌株N9-1-1.N9-1-1产纤维素酶水解微晶纤维素和纸浆的最适pH、最适温度分别为:4.0、40 ℃和4.5、35 ℃,但对羧甲基纤维素无水解活性.该菌株所产纤维素酶比较符合纤维素同步糖化共发酵工艺生产乙醇的要求.以菌株N9-1-1的总DNA为模板,对其16S rRNA基因进行PCR扩增和序列分析,结果表明,菌株N9-1-1的16S rRNA基因序列和粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的同源性最高,为99%.形态特征观察和生理生化检测结果表明,菌株N9-1-1具有粘质沙雷氏菌的鉴别性特征.因此,将N9-1-1鉴定为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens).