利用曲霉sp.HS-6发酵玉米秸秆进行固体纤维素酶的制备

以玉米秸秆为原料,分别以氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾和尿素为氮源,设置了氮源的3个浓度梯度:0.5、1和2 g·L-1,对曲霉sp.HS-6产纤维素酶条件进行探究,主要确定了最佳发酵时间、最佳氮源种类和最佳氮源浓度,再利用得到的最佳条件,进行盐析,低温冷冻干燥等技术发酵得到酶制剂。结果表明,通过测定酶活,确定了该曲霉的最佳发酵时间为3 d,筛选得到最佳的氮源种类为硝酸铵,硝酸铵最佳的氮源浓度为0.5 g·L-1。基于此最佳条件,将60 g玉米秸秆粉末发酵培养3 d,最终从发酵液中提取得到纤维素酶干品酶制剂8.0 g,并计算出酶的回收率为48.0%。此实验对以后纤维素酶的规模化制备提供了一定的工艺参考。     

外源生物制剂对玉米秸秆青贮质量及肉羊瘤胃降解率的影响

为研究外源生物制剂对玉米秸秆青贮发酵品质、营养价值及肉羊养分瘤胃降解率的影响,筛选高效青贮生物添加剂,探索实用的玉米秸秆饲料转化方法.以粮饲兼用型玉米品种中原单32秸秆为试验材料,生物制剂分别采用酶制剂、菌制剂及酶菌复合制剂,完全随机试验设计,共15个处理.玉米秸秆切短,装入聚乙烯袋,抽真空青贮60 d后,采用实验室化...     

不同品种玉米秸秆体外发酵及养分瘤胃原位降解特性研究

【目的】探究5个玉米品种完熟期秸秆体外发酵及营养成分瘤胃原位降解特性,为其在草食畜中的利用提供营养技术参数。【方法】选用普通玉米（科湘玉11号,CM）、高油玉米（高油115,HOM）、糯玉米（科湘糯玉1号,WM）、饲用玉米（沪青1号,FM）和甜玉米（科湘甜玉1号,SM）等5个玉米品种为试验材料,于抽穗后第50天（完熟期）采集秸秆样品,利用体外产气试验及瘤胃原位降解试验测定其体外发酵特性及干物质（DM）、粗蛋白（CP）和中性洗涤纤维（NDF）降解率,研究其瘤胃降解动力学参数变化规律。【结果】饲用玉米的产气速度（k）显著高于糯玉米和普通玉米（P＜0.05）;初始发酵速率(FRD₀) 显著高于糯玉米（P＜0.05）,极显著高于普通玉米（P＜0.01）。甜玉米的体外干物质消化率（DMD）显著高于糯玉米、普通玉米和高油玉米（P＜0.05）。普通玉米秸秆发酵液中氨态氮浓度极显著高于其他4种玉米（P＜0.01）。高油玉米秸秆体外发酵液中总挥发性脂肪酸（TVFA）浓度极显著高于除普通玉米外的其他3种玉米（P＜0.01）,而普通玉米则显著高于糯玉米和甜玉米（P＜0.05）。甜玉米秸秆发酵液乙酸及高油玉米秸秆异丁酸物质的量比例显著高于饲用玉米;饲用玉米秸秆丁酸物质的量比例极显著高于其他4种秸秆。饲用玉米、高油玉米秸秆的干物质有效降解率均显著高于甜玉米（P＜0.05）;饲用玉米秸秆粗蛋白的有效降解率显著高于其他3个品种（P＜0.001）,普通玉米秸秆粗蛋白的有效降解率极显著高于糯玉米和高油玉米;饲用玉米和高油玉米秸秆中性洗涤纤维有效降解率分别显著和极显著高于甜玉米。【结论】不同玉米品种秸秆体外发酵及体内降解特性存在差异,饲用玉米和高油玉米等新型玉米品种秸秆具有与普通玉米相近甚至更高的营养消化率。     

一株米曲霉产纤维素酶条件的优化

以一株实验室保存的米曲霉M1102为出发菌株,研究固态环境中碳源、氮源、初始p H值、含水量、培养温度、培养时间等因素对米曲霉产纤维素酶活力的影响。结果表明:当碳源为麸皮,氮源为豆饼粉,初始p H值为6.5,含水量为50%,培养温度为30℃,培养时间为60 h时,米曲霉产纤维素酶活力最高。     

玉米秸秆应用瘤胃微生物体外降解试验研究

利用瘤胃微生物体外厌氧降解转化秸秆,结果发现:玉米秸秆经瘤胃微生物降解后挥发性固体的转化效率达61.5%~70.3%,总挥发性脂肪酸浓度随底物浓度的增加而增加,随温度的增加则有轻微的下降,每克降解的挥发性固体产挥发性脂肪酸0.38~0.51 g。     

糖化处理对玉米秸秆干物质、纤维组分瘤胃降解影响

利用３头瘤胃瘘管牛进行瘤胃培养试验,研究了糖化发酵处理玉米秸秆在瘤胃内的降解动态。结果表明：经糖化发酵处理的玉米秸秆粗蛋白含量增加,在瘤胃中,干物质、纤维降解速度加快,有效降解率增大。     

牛瘤胃液中纤维素分解菌分离、鉴定及降解效果测定

从牛瘤胃液中分离筛选出高效纤维素降解细菌,用于玉米秸秆发酵处理。通过刚果红染色、滤纸分解速率和酶活性的测定与分析筛选菌株;形态学结合16S rDNA鉴定菌株;优化高产纤维素酶菌株的产酶发酵条件,并进行秸秆发酵处理,测定还原糖和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明：初筛出6株具有纤维素分解能力的细菌,4株为G^-菌,2株为G⁺菌,可分为3个属5个种,包括2株寡养单胞菌属、2株鞘氨醇杆菌属和2株短稳杆菌属;复筛得出1、2号为高产纤维素酶菌株,其最适产酶培养温度均为37℃,初始pH值分别为6.0和5.5,且均能提高玉米秸秆中还原糖和可溶性蛋白质含量,第3天达到高峰期。综合而言,从牛瘤胃液中分离筛选出6株纤维素分解细菌,其中2株高产纤维素酶菌株可用于降解玉米秸秆。     

棉花秸秆的瘤胃NDF降解率的分析

通过对棉花秸杆营养成分和棉秆在瘤胃降解率试验结果分析表明：棉秆ＮＤＦ在瘤胃有效降解率为２９．３５％,为玉米秸秆的６６．４９％。     

不同收获时间全株玉米青贮饲料在牛瘤胃内干物质降解率的研究

利用3头安装永久性瘤胃瘘管的西门塔尔杂种一代公牛，采用瘤胃尼龙袋技术，测定了不同收获期“四单19”全株玉米青贮饲料的干物质瘤胃降解率。结果表明：各期干物质瘤胃降解率依次为65．81％、67．59％、61．05％。根据测试结果分析，在吉林省中部地区，全株玉米青贮以8月31日至9月7日收获制作，其饲用价值较高。     

不同碳源和氮源对米曲霉产酶影响的研究

以米曲霉3.4383作为原始菌株,经紫外诱变,通过培养筛选,得到一株变异菌株UV-2。其蛋白酶和纤维素酶活比原始菌株(蛋白酶2526 U/g,纤维素酶987 U/g)提高较多,达到3250和1145 U/g,且遗传稳定性好。研究了不同氮源和碳源对米曲霉UV-2产蛋白酶和纤维素酶的影响。确定了饲料酶制剂生产中最佳的氮源和碳源分别为豆粕和麸皮,并进一步确定发酵培养基中最佳的氨源和碳源比为1∶5。     

一株降解玉米秸秆菌株的分离、鉴定及其降解能力的研究

从玉米秸秆上分离筛选出的S-3菌株能够分泌纤维素酶,具有降解农作物秸秆的能力.该菌经鉴定为芽孢杆菌属,其产纤维素酶活为172.786 U/g,最佳降解条件为发酵时间11d、发酵温度32℃、料水比1:2.5、S-3菌株用量10 mL.在上述条件下,纤维素占发酵干基的比率从最初的35.48％降到23.26％;木质素从最初的15.37％降到14.51％.     

复合菌系及矿物元素对玉米秸秆降解效果的影响

【目的】研究不同菌株组合及不同矿物元素含量对玉米秸秆降解效果的影响。【方法】以风干粉碎过2 mm筛的玉米秸秆为供试样品,以预试验筛选的降解玉米秸秆细菌菌株贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）和解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）以及真菌菌株棘孢曲霉（Aspergillus aculeatus）和黑曲霉（Aspergillus niger）为供试菌株(分别命名为HL-1、HM-6、MN-1、M1-2),根据菌株的多样性,以丰富度为依据,用4株菌株组配了15组降解组合,并通过抽样分析确定4株菌株在复合菌系中的贡献程度,以降解秸秆中粗纤维（CF）质量分数为指标来筛选最佳复合菌系。在确定最佳复合菌系的基础上,通过单因素试验和正交试验探究不同含量P、N、Ca对秸秆CF降解的影响;最后以CF质量分数为主要指标、活菌数及羧甲基纤维素酶（CMCase）和滤纸酶（FPAase）活性为辅助指标,确定最佳矿物元素含量组合。【结果】① 由菌株多样性和抽样效应分析结果可知,复合菌系J（HL-1＋HM-6＋M1-2）降解效果最好,秸秆降解后CF质量分数为31.59%,较原始玉米秸秆CF质量分数（34.65%）降低了3.06个百分点,CF降解率达到8.83%。② 单因素和正交试验结果表明,向复合菌系J中添加0.7 g/kg P、0.7 g/kg N和0.5 g/kg Ca,降解6 d后秸秆中活菌数为10.73×10⁸ CFU/mL,CMCase和FPAase活性分别为8.12和2.51 U/g,CF质量分数为27.49%,较原始玉米秸秆下降了7.16个百分点,CF降解率达到20.66%。【结论】在该试验条件下,向筛选的最佳复合菌系J（HL-1＋HM-6＋M1-2）中添加适宜矿物元素P、N、Ca,有利于玉米秸秆的降解。     

1株高产纤维素酶菌株的筛选鉴定及对稻秆降解的研究

【目的】筛选高效纤维素降解菌,用于稻秆原位还田菌剂的开发。【方法】通过稻秆粉培养基和刚果红-纤维素选择性培养基,从芜湖地区腐殖土中筛选分离出高效纤维素降解菌CX1,测定不同底物条件和不同反应温度下的纤维素酶活性。通过滤纸条崩解试验、土培降解试验、菌株与化学物质协同降解稻秆试验、发酵液对小麦幼苗生长的影响试验,探究菌株CX1腐解稻秆的特性。【结果】通过菌株形态学特征及16S rDNA序列相似性(99%)比对,确定CX1为高温嗜热芽孢杆菌Thermophilic Bacillus sp.。以稻秆粉为底物,50℃条件下菌株CX1纤维素酶活力达13.87 U·mL~(–1),65℃时酶活力仍能达到9.73 U·mL~(–1)。添加菌株CX1培养4 d后滤纸条完全崩解,到15 d时,稻秆纤维素降解率达到52.55%,土培40 d时稻秆相对降解率达到25.38%。预先用质量浓度为0.05 g·mL~(–1)的NaOH溶液浸泡处理的稻秆更利于菌株CX1对稻秆的降解,腐解14 d时稻秆失重率比对照组增加了6.69%。添加经菌株CX1降解稻秆后的发酵液可使小麦的各项生长指标有明显提高,小麦的出苗率、苗高、根鲜质量和苗鲜质量分别提高了9.66%、55.55%、59.71%和118.84%。【结论】菌株CX1对高温具有耐受性,能高效降解纤维素,可在农业生产中促进稻秆原位还田方面发挥积极的作用。     

一株耐低温原油降解菌的分离鉴定及降解特性

从青藏高原祁连山地区的土壤中分离筛选出一株高效耐低温原油降解菌YF28-1(8),其降解率为(57.90±3.86)%,经形态观察、生理生化及16S rRNA同源性分析进行初步鉴定,确定该菌株为红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)。通过气相色谱—质谱联用法(GC-MS)、紫外分光光度法和重量法对原油降解菌降解性能进行研究。结果表明,降解菌YF28-1(8)对原油中的烷烃组分均有不同程度的降解,但对直链烷烃具有较强的生物降解作用。该菌株的最适降解条件为:初始pH 7.5、温度30 ℃、接种量800 μL,培养8 d后生长量及降解率达到最大值,吐温80的添加只略微提高了菌株降解率。     

一株DBP高效降解菌的筛选及降解特性研究

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)属邻苯二甲酸酯(PAEs),DBP与基质间非共价键连接,是环境污染物。由于DBP性质相对稳定,微生物降解是其降解主要途径。试验从荒废污染设施土壤中成功筛选一株DBP高效降解菌,经16S r RNA比对与剑菌(Ens ife r sp.)相似度为99%,将其命名为DNB-S2。经研究发现DNB-S2最适生长条件为:温度35℃;p H 7.0;DBP浓度500 mg·L~(-1);转速125 r·min~(-1)。DNB-S2能利用高浓度DBP,在500 mg·L~(-1)DBP浓度下,48 h内降解率达95%。底物广谱性研究发现DNB-S2可降解PAEs家族中其他污染物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。为PAEs污染的生物降解提供理论基础和技术支持。     

玉米秸杆降解菌筛选鉴定及其盆栽试验对生土性能影响

从山西地区林地土壤中筛选得到纤维素降解菌X-7,固氮菌N-8,经16S r DNA序列比对,X-7和N-8分别属于坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)和肠杆菌属(Enterobacter)。菌株X-7在50℃时活性最高,对玉米秸秆降解率为62.9%,滤纸酶活力和CMC降解酶活力最大分别为90.78和168.54 IU·m L-1。发酵液p H与纤维素酶活性有一定相关性,纤维素酶高活性主要集中在发酵液p H 8.8~9.0。固氮菌N-8固氮能力为45 mg·L-1。为评估两株菌在山西干旱气候下对生土种植性能影响,作盆栽紫花苜蓿试验。结果表明,生土中添加玉米秸秆和纤维素降解菌X-7及固氮菌N-8显著提高生土抗旱能力及苜蓿平均株重和株高。菌株X-7在生土中可有效定殖并提高生土中纤维素降解菌数量1~2个数量级,可为山西地区黄土母质生土改良沃化提供参考。     

采用瘤胃掏空技术研究不同日粮组合对秸秆纤维在牛瘤胃的降解

采用3×3拉丁方试验设计,3头安装永久性大口径瘤胃瘘管的青年黄母牛饲喂3种不同精饲料的日粮,3种精饲料分别为豆粕 玉米(日粮1),猪血粉 玉米(日粮2)和豆粕 小麦(日粮3)。精料日喂量按活牛体重的1%喂给,干玉米秸等量组成的日粮配给。试验为3个试验周期,每一周期为37 d,其中适应期30 d,在早晨采食后2、4、8、16和24 h,分别5次实施瘤胃掏空,全量测定瘤胃内容物存留量。试验结果表明,日粮1在采食后2~8 h瘤胃干物质、液体和NDF的存留量最低,与其他2种日粮相比差异显著(P<0.05);日粮1和日粮3瘤胃液氨氮数量和细菌氮的数量在采食后2~8h始终高于日粮2(P<0.05);日粮1和日粮3在采食后2 h瘤胃液氨氮总量达最高点(P<0.05),但日粮3在采食2 h后瘤胃液氨氮开始下降,而日粮1至采食后8 h开始下降。日粮1在采食后2 h处于较高的总酸(mM/L)水平,与日粮2和日粮3相比差异显著(P<0.05)。因此,日粮1的组合效应有助于提高粗饲料在瘤胃的利用。     

玉米秸秆好氧水解特性研究

秸秆木质纤维素水解过程,影响秸秆沼气制备速度。提高水解效率关键是破坏木质素对纤维素和半纤维素屏蔽作用,而木质素降解需有分子氧存在。因此,在秸秆厌氧发酵前好氧水解发酵秸秆有利于提高秸秆生物可降解性。为揭示玉米秸秆湿法好氧水解特性,在总固体浓度(TS)为10%,好氧水解温度为35、38、41、44、47℃,好氧水解时间为8、16、24、32、40 h条件下湿法水解发酵试验。结果表明,湿法好氧水解能有效破坏玉米秸秆木质素结构,获得较高木质素降解率,温度44℃,时间经历8 h时木质素即降解15.79%,是好氧水解40 h时总降解率49.5%。在此条件下,总有机物损失率仅为4%,经过湿法好氧水解玉米秸秆TS产气量和产甲烷量与未经处理玉米秸秆相比分别提高28.4%和29%。     

奶牛瘤胃上皮细胞分离培养与鉴定

在体外分离培养奶牛瘤胃上皮细胞,可为奶牛瘤胃生理功能和吸收机制研究和永生化奶牛瘤胃上皮细胞奠定基础。通过胰蛋白酶消化法从奶牛瘤胃组织中分离出瘤胃上皮细胞,并通过免疫细胞化学的方法检测细胞角蛋白,CCK-8检测细胞生长曲线,β-半乳糖苷酶染色鉴定细胞的衰老以及细胞染色体核型分析来鉴定瘤胃上皮细胞。结果表明:1)利用胰蛋白酶消化法可以稳定的培养出瘤胃上皮细胞并且能够在体外传代大约5代;2)通过在显微镜下进行细胞形态的观察呈单层"岛屿状";3)在荧光显微镜下细胞角蛋白抗原能够发出绿色荧光;4)奶牛瘤胃上皮细胞传至第5代,β-半乳糖苷酶被染成蓝色,同时,细胞出现衰老和停滞生长;5)染色体核型分析表明奶牛瘤胃上皮细胞的染色体数为60条。研究发现通过酶消化奶牛瘤胃组织能够获得奶牛瘤胃上皮细胞,但只能传至5代。     

食用菌(Agaricus blazei和Valvariella volvac)微贮稻草纤维瘤胃降解效果的研究

试验选用Agaricus blazei和Valvariella volvac两种食用菌对稻草进行不同周期的微贮处理,分别以高压处理和未处理稻草作为处理对照和对照组,通过瘤胃降解试验,研究不同菌种对改善稻草纤维瘤胃降解的作用效果。结果表明：A．blazei较V．volvac处理和对照组分别提高稻草干物质降解率15.17％(P＜0.05)和15.42％(P＜0.05),残留中的半纤维素与纤维素含量较V．volvac处理组分别下降8.03％(P＜0.05)和7.83％(P＜0.05),A．blazei的处理效果随微贮时间延长而提高。瘤胃降解的动态分析显示,A．blazei处理可提高稻草的可溶解(a)和可降解利用(b)成分含量约12.4％和16.8％,提高降解速率(c)达0.015 2。V．volvac处理对改善稻草瘤胃降解率没有明显效果(P＞0.05)。