长足大竹象成虫各段肠道纤维素酶活性比较

为比较和客观评价昆虫肠道各段内纤维素酶的活性,在不同pH及不同温度下分别测定长足大竹象成虫肠道3段(前、中、后)内3类纤维素酶的活性。结果表明:长足大竹象成虫肠道内有完整酶系,长足大竹象成虫前肠中CX酶的适应温度以及pH的范围较广,具有更强的稳定性,最适温度(T)在50～70℃,最适pH为6～8,在高温和强碱条件下均为检测出酶活性,且前肠中的C_1酶较其他两段存在最大的酶活性,为0.0349μmol·min~(-1)·mg~(-1)(pH值=3,T=40℃)。长足大竹象成虫中肠中C_1酶的适应范围远大于其余两种,最适温度为30～70℃,最适pH值为5～8,在强酸、强碱情况下均未检测出酶活性。长足大竹象成虫后肠中的3中酶的最适温度区间都为30～50℃,最适pH值区间为5～8,较前、中肠两段的最适温度、pH值区间较窄。     

不同浓度纤维素酶菌剂处理对小麦、青稞和油菜黄贮体外发酵特性的影响

本试验旨在研究不同浓度纤维素酶菌剂处理对小麦、青稞和油菜黄贮体外发酵特性的影响。小麦、青稞和油菜黄贮各分为3个组,分为对照组、添加1×1010CFU/kg纤维素分解菌组(Ⅰ组)和添加2×1010CFU/kg纤维素分解菌组(Ⅱ组),共9个组。结果表明:1)Ⅰ组的小麦和青稞黄贮的感官评分显著高于对照组(P0.05)。Ⅰ和Ⅱ组的小麦和青稞黄贮的乳酸、乙酸和丙酸含量显著高于对照组(P0.05),中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量显著低于对照组(P0.05)。Ⅱ组的小麦、青稞和油菜黄贮的粗蛋白质含量显著高于对照组(P0.05)。2)Ⅰ和Ⅱ组的小麦和青稞黄贮的干物质降解率(DMD)显著高于对照组(P0.05)。Ⅰ和Ⅱ组的小麦黄贮的中性洗涤纤维降解率(NDFD)显著高于对照组(P0.05),Ⅰ组的青稞黄贮的NDFD显著高于对照组和Ⅱ组(P0.05)。3)Ⅰ和Ⅱ组的小麦和青稞黄贮的总挥发性脂肪酸(TVFA)含量显著高于对照组(P0.05)。Ⅱ组的小麦黄贮的丁酸含量显著低于对照组和Ⅰ组(P0.05)。4)Ⅰ和Ⅱ组的小麦和青稞黄贮的48 h总产气量显著高于对照组(P0.05)。由此可见,添加纤维素分解菌可增加小麦、青稞和油菜黄贮的DMD、NDFD和产气量,促进饲料的消化降解,促进黄贮体外发酵,且添加量以2×1010CFU/kg为宜。     

添加纤维素酶和淀粉对象草青贮发酵品质的影响

本试验旨在探究添加纤维素酶和淀粉对象草青贮发酵品质的影响,为提高象草青贮品质提供理论基础。试验以象草为青贮原料,设对照组、添加纤维素酶组(试验Ⅰ组)、混合添加纤维素酶与淀粉组(试验Ⅱ组),发酵30 d后测定象草青贮的营养成分含量、发酵品质、微生物数量和微生物多样性。结果表明:1)试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的水溶性碳水化合物含量均高于对照组,且试验Ⅱ组与对照组的差异达到极显著水平(P0.01);试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量均低于对照组,且试验Ⅱ组与对照组的差异达到显著水平(P0.05)。2)试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的pH均极显著低于对照组(P0.01),试验Ⅰ组、试验Ⅱ组之间差异不显著(P0.05);乳酸、乙酸含量以及乳酸/乙酸值由高到低的顺序为试验Ⅱ组试验Ⅰ组对照组,但组间差异不显著(P0.05);试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的弗氏评分显著高于对照组(P0.05)。3)乳酸菌数量由高到低顺序为试验Ⅱ组试验Ⅰ组对照组,但组间差异不显著(P0.05),所有样品均未检出酵母菌和霉菌。4)试验Ⅱ组特有操作分类单元(OTU)数、Chao1指数和ACE指数均高于对照组和试验Ⅰ组;试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的Shannon指数、Simpson指数均高于对照组;厚壁菌门是3组象草青贮的绝对优势菌门,且由高到低的顺序为试验Ⅱ组试验Ⅰ组对照组;试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的魏斯氏菌属相对丰度高于对照组。综上所述,单独添加纤维素酶和混合添加纤维素酶与淀粉均能够提高象草青贮的营养成分含量、发酵品质、乳酸菌数量、微生物多样性、厚壁菌门和魏斯氏菌属的相对丰度,且混合添加纤维素酶与淀粉对象草青贮发酵品质的提高效果较佳。     

高温秸秆降解菌的筛选及其纤维素酶活性研究

筛选能在高温（55~75℃）好氧堆肥中高效降解纤维素的菌株，并评估其降解秸秆的能力与产纤维素酶的热稳定性。从高温期堆肥中采样，以水稻秸秆粉为唯一碳源，通过55、65℃和75℃连续高温传代驯化并分离筛选耐高温菌，结合水解圈和水稻秸秆崩解试验筛选不同高温下高效降解秸秆的目标菌株，采用16S rRNA测序和系统发育分析鉴定目标菌株分类地位，通过分析目标菌株纤维素降解相关酶在50~90℃之间的热稳定性，解析其高温适应性机制，评价其在实际生产中的应用潜力。高温驯化分离得到13株耐高温降解菌，其中B-5、B-6、B-7和B-11的纤维素和秸秆降解能力较强，而只有B-7和B-11在55~65℃和75℃具有高效降解水稻秸秆的能力，将其认定为目标菌株。系统发育分析表明B-7和B-11菌株与芽孢杆菌科高度相似，分别命名为短小芽孢杆菌B-7和嗜热脂肪芽孢杆菌B-11。酶活热稳定性分析发现B-7和B-11各纤维素酶活性在50~90℃之间先升高后降低，其最适温度范围不同，分别为55~65℃和70~80℃，其中B-11在85℃时的相对酶活仍高于60%。研究表明，菌株B-7和B-11是耐高温高效秸秆降解菌，其具有不同高温偏好性，纤维素酶热稳定性强，在秸秆高温好氧堆肥中具有潜在的应用前景。     

一株产纤维素酶细菌的发酵产酶条件优化

以1株产纤维素酶的细菌DM-4为试验菌株,以滤纸酶(FPA酶)活和CMC酶活为指标,通过单因素试验和响应面试验,优化菌株发酵产酶条件。结果显示,在发酵时间为36 h、接种量4%、培养基初始pH值5.5～6.0、麸皮浓度2.54%、蛋白胨浓度0.92%、磷酸盐浓度0.5%的培养条件下,菌株产纤维素酶活力最高。验证试验表明,优化模型是有效和可靠的。     

产纤维素酶真菌分离及高效菌株筛选

为分离高效降解纤维素的菌株,以羧甲基纤维素钠为唯一底物,从腐熟的苹果树枝条中选择性分离到24株真菌,利用刚果红染色法初筛测定,发现有8株菌具有产胞外纤维素酶的能力。对初筛试验中透明圈/菌落直径较大的菌株进行纤维素酶活测定,最终获得1株高效产胞外纤维素酶的菌株10,其滤纸酶活性、内切酶活性、外切酶活性分别达到13.26、36.67、12.06 IU。基于分子生物学鉴定和系统发育分析,表明该菌株为土曲霉(Aspergillus terreus)。通过单因素优化发酵条件,得到该菌最适产酶培养条件为pH=7、羧甲基纤维素钠含量1.25%、硝酸钠含量1.50%,优化后其滤纸酶活性、内切酶活性、外切酶活性达到27.80、57.30、29.10 IU,分别比优化前提高了109.65%、56.26%、141.29%。菌株10能够高效产生胞外纤维素酶,为果树枝条的腐熟利用和纤维素酶的工业化开发提供了高效菌株。     

绿色木霉Fn10-1纤维素酶的分离纯化及酶学特性测定

试验研究了绿色木霉Fn10-1纤维素酶的初步纯化及酶学性质开展研究。结果表明,该纤维素酶的最适催化温度为70℃,最适pH 7.6,在温度为4~50℃下均能保持较稳定的酶活,高于50℃以后,热稳定性变差,酶活力开始急剧下降。pH在5.6~7.6时该酶有较好的稳定性。Na+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Co2+、Ca2+、Ba2+、Al3+对纤维素酶具有一定的激活作用,Ag+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、K+对该酶有一定的抑制作用,其中Cu2+的抑制作用尤为明显。     

纤维素酶辅助提取油莎豆粕中淀粉的工艺研究

试验以油莎豆粕为原料,采用纤维素酶辅助提取油莎豆粕中的淀粉,并对提取条件进行优化,获得高提取率淀粉。以淀粉提取率为评价指标,在单因素试验的基础上选择加酶量、酶解时间、酶解温度、pH 4个主要影响因素进行正交试验,确定最佳的提取工艺条件。结果表明：加酶量、酶解温度以及酶解时间与酶解温度的交互作用对淀粉提取率有显著影响,油莎豆粕淀粉的最佳提取工艺条件为加酶量1.25%、酶解温度47℃、pH 5.5、酶解时间为5 h,淀粉提取率为77.67%。