羟丙甲纤维素对土壤水分入渗特性及水稳性团聚体的影响

通过向土壤中施加不同含量的羟丙基甲基纤维素(简称HPMC),研究了HPMC对土壤水分入渗特性及土壤水稳性团聚体的影响。结果表明:(1)土壤中施加一定量的HPMC可以显著降低土壤入渗能力,在施加量为0～1.0g/kg范围内,累积入渗量、湿润锋运移距离和入渗率均随施加HPMC含量的增加而显著减小;利用Philip方程和Kostiakov公式对实测数据进行拟合发现,两者均能较好模拟施加HPMC后土壤的入渗过程,随HPMC施加量的增加,吸渗率S、稳渗率A和经验系数K明显减小,经验指数β逐渐增大。(2)随HPMC含量的增加,0.25mm的水稳性团聚体百分比明显增大,供试土壤的分形维数逐渐减小,其平均重量直径与水稳性团聚体含量间呈显著正相关关系,表明施加HPMC之后,土壤结构更趋于稳定,土壤抗破坏和抗侵蚀能力增强。HPMC加入土壤后具有明显的减渗效果,一定程度上可以增加水稳性团聚体含量,改良土壤结构,并提高土壤的抗侵蚀能力。     

以橘渣为原料间歇振荡法生产细菌纤维素

以筛选于腐败柑橘表面的细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)高产菌——中间葡糖酸醋杆菌CIs26为发酵菌株,以间歇振荡法为培养方式,研究橘渣预处理工艺、碳源、氮源和增效因子等营养条件对BC产量的影响。优化后的工艺条件为:橘渣与水混合比例1:6,添加0.3 g·L^-1果胶酶和0.1 g·L^-1纤维素酶,45 ℃酶解2 h。以滤液代替去离子水复配培养基,以蔗糖(70 g·L^-1)为碳源、硫酸铵(3 g·L^-1)为氮源、酵母粉(7 g·L^-1)为生长因子、乳酸(1 g·L^-1)与磷酸氢二钠(2 g·L^-1)为增效因子,在此条件下,BC产量达10.26 g·L^-1。说明橘渣经适当预处理与复配后,能够作为CIs26菌株间歇振荡法生产BC的优良培养基。     

复合菌剂对玉米秸秆的生物降解作用

为了最大限度地降解农业废弃物玉米秸秆,本研究探讨复合菌剂对玉米秸秆的生物降解作用。采用国家标准中相关测定方法对玉米秸秆中的纤维素和木质素进行测定。结果表明,S-3菌株与白腐真菌复合得到的复合菌剂对玉米秸秆中的纤维素和木质素有很好的降解作用,其最佳降解玉米秸秆的条件为:S-3菌株与白腐菌复合配方为8∶8,料水比为1∶2.5,发酵温度为30℃,发酵时间为17d。在此条件下,秸秆纤维素的降解率为:35.60%,木质素的降解率为:37.41%。     

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。     

大蒜精油-羧甲基纤维素钠复合涂膜提高草莓贮藏效果

为了减少草莓在贮藏过程中的腐败变质延长草莓保质期,在质量分数为1.0%的羧甲基纤维素钠溶液中添加大蒜精油(体积分数:0、2、4、6μL/100 m L)制成复合溶液作为涂膜材料,涂膜液浸泡30 s于新鲜草莓表面,分析草莓在(20±2)℃贮藏过程中的品质变化。结果表明,与对照组未涂膜相比,大蒜精油-羧甲基纤维素钠复合涂膜材料能显著(P0.05)降低草莓在贮藏过程中的的呼吸作用强度和腐烂变质(P0.05),减少果实失重率;延缓草莓果实花色苷的分解,有良好的护色作用;另外,大蒜精油-羧甲基纤维素钠复合涂膜材料减少了草莓中可滴定酸度、维生素C、可溶性固形物的分解及丙二醛的累积。综合不同处理组草莓在贮藏过程中的品质变化,确定当大蒜精油添加量为4μL/100 m L时,草莓有较佳的保鲜效果,可为草莓果实的贮藏保鲜方法提供参考。     

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。     

亚麻纤维素合酶LuCesA8基因克隆与表达分析

以亚麻快速生长期茎部组织总RNA为模板,通过反转录PCR克隆纤维素合酶基因Lu Ce s A8(基因ID:Lus10029245)全长开放读码框序列。序列分析结果表明,开放读码框全长2 967 bp,共编码988个氨基酸。通过多氨基酸序列比对发现,该蛋白与麻风树Ces A8蛋白亲缘关系最近,相似度达87%,与胡杨、可可树、雷蒙德氏棉及芝麻Ces A8蛋白氨基酸序列相似性分别为86%、85%、85%、81%。荧光定量PCR结果表明,该基因在亚麻不同发育阶段表达水平存在显著差异,快速生长期表达量最高,花期和绿熟期次之,苗期最低。研究为揭示Lu Ce s A8基因在次生细胞壁纤维素合成中的作用奠定基础。     

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。     

高产纤维素酶菌株的筛选

该研究从农田土壤中分离得到67株细菌,并从中选出一株高产纤维素酶菌株。将这些菌株接种到纤维素培养基上,在p H 5.5和28℃的条件下,利用刚果红染色溶液进行染色后,测其水解透明圈与菌落的比值的大小,进行初步筛选。将这些初筛的菌株接种到培养基中进行摇床培养后,制得粗酶液,并分析羧甲基纤维素酶(CMC)活力测定和滤纸酶(FP)活力及β-葡萄糖苷酶(BG)。在不同温度的条件下,对纤维素酶活力测定,最终筛选出曲霉A25(Aspergillus sp.)这一株菌株,最适酶活温度为50℃。产纤维素酶酶活力分别为:CMC酶活达2 340.92 U/m L;FP酶活达2.66U/m L;BG酶活达164.72U/m L。