纤维素降解菌株的分离与筛选

从实验室已有的木腐菌与土壤中分离获得的菌株中筛选出具有较高纤维素降解能力的菌株。利用羧甲基纤维素钠为唯一碳源的选择培养,利用刚果红染色进行初筛,选择透明圈与菌落直径比值较大的菌落进行酶活测定再次进行复筛。同时,利用分子学手段对高效产胞外纤维素酶的菌株进行鉴定。最终,筛选出4株高效产胞外纤维素酶的菌株,其中菌株HF-3在28 ℃、180 r/min条件下发酵培养5 d后,胞外纤维素酶活性最高,高达67.772 U/mL,经鉴定为密褐褶孔菌Gloeophyllum trabeum;另外Y5、Y6、Y2共3株菌株酶活较高,分别为37.714 U/mL、30.694 U/mL、25.336 U/mL,属于链霉菌,依次鉴定为浅灰白链霉菌Streptomyces griseoloalbus、丝状链霉菌Streptomyces filamentosuss和威德摩尔链霉菌Streptomyces wedmorensis。试验筛选得到HF-3、Y5、Y6以及Y2菌株具有较高纤维素降解能力,可为复合菌系的研制提供材料。     

侧耳菌GH196木质纤维素降解酶系的研究

以一株从腐朽竹子上分离得到的侧耳菌(Pleurotus sp.)GH196为产酶菌,研究了其在静置和振荡两种液体培养方式下的木质纤维素降解酶系的产生.结果表明在含有稻草和麦麸的液体培养基中生长,可以产生木聚糖酶、纤维素酶和依赖锰过氧化物酶-漆酶型(MnPLaccas型)木质素降解酶.振荡条件可以促进菌丝生长,有利于多糖水解酶的产生,其中以木聚糖酶的合成为主;150r/min振荡培养5 d,木聚糖酶酶活达到44.7 U/mL.     

没食子单宁降解菌株的筛选及发酵条件优化

通过平板涂布、划线分离、菌落观察等方法,从土耳其倍子提取液自然生长的菌落中分离纯化出11株菌,从中初筛出1#、2#、4#这3株降解没食子单宁的菌株,复筛出1株没食子单宁优良降解菌株1#菌,其没食子单宁降解率达65%以上,发酵液中没食子酸质量浓度为0.052 3 g/L,单宁酶活为0.920 U/mL;对1#菌株的发酵条件进行了响应面法优化,结果表明:1#菌最佳产酶条件为培养温度31℃,初始培养基pH值5.0,最适培养时间50 h,在该条件下1#菌单宁酶酶活可达1.170 U/mL,与优化前的最大酶活0.920 U/mL相比,提高了27.2%。     

不同菌种对油橄榄叶发酵饲料的影响

以黑曲霉、白地霉、米曲霉、绿色木霉、产朊假丝酵母和热带假丝酵母为固态发酵菌种,考察单菌及混合菌种对油橄榄叶发酵饲料中纤维素酶活(β-葡萄糖苷酶活、羧甲基纤维素酶活及滤纸酶活),蛋白质及总单宁含量的影响。结果表明,单菌发酵效率最高的菌种为黑曲霉,发酵3天时纤维素酶活最高,β-葡萄糖苷酶活10.53 U/m L、羧甲基纤维素(CMC)酶活10.61 U/m L、滤纸(FPA)酶活4.02U/m L,发酵5天时蛋白质最高达14.61%,发酵7天总单宁降解率最高达84.14%;混菌发酵效率最高的为黑曲霉与产朊假丝酵母的组合,其最佳比例为1∶1(体积比),发酵时间5天,纤维素酶活最高,β-葡萄糖苷酶活12.45 U/m L、CMC酶活12.59 U/m L及FPA酶活5.51 U/m L,发酵7天时蛋白质最高可达18.63%,总单宁降解率最高为86.49%。     

里氏木霉Rut—30产纤维素酶发酵条件的优化

采用单因素试验、正交试验设计对产纤维素酶的里氏木霉RutC—30菌株进行了液体摇瓶发酵条件优化实验。结果表明,在pH为4.8、每50 mL发酵液接种2.5 mL菌种时,里氏木霉RutC—30菌株产酶发酵最优培养条件是:工业纤维素30 g/L、(NH4)2SO412 g/L、Mandels营养盐浓缩液125 mL/L。在此条件下,发酵产生的纤维素酶滤纸酶活达到4.845 U.m L-1,相对于微晶纤维素碳源提高了49.6%。同时,在本实验中还发现里氏木霉RutC—30菌株的生长与产酶存在着偶联性。通过优化实验,里氏木霉RutC—30菌株达到了比较高的产纤维素酶能力,为纤维素酶进一步工业化生产奠定了一定基础。     

自带介质血红密孔菌NFZH-1的鉴定及其木质素降解特性

菌株自带介质可提高其漆酶降解木质素能力,因此自带介质高产漆酶菌株的筛选、鉴定对漆酶的商业应用将起到促进作用。从南京山林地区分离出两株血红密孔菌NFZH-1和NFZH-2,并以杂色云芝为对照,研究了两株血红密孔菌发酵产漆酶和木质素降解特性。首先通过形态学特性鉴定了NFZH-1为自带介质血红密孔菌。其次以愈创木酚为反应底物,平板接种菌株,培养5天,NFZH-1颜色圈较菌丝圈大,且颜色最深;经10天固态发酵,NFZH-1所产漆酶酶活高达23600 U/g,且未检测出木质素过氧化物酶( LiP)和锰过氧化物酶( MnP)。平板显色和固态发酵产酶结果表明自带介质血红密孔菌NFZH-1为漆酶高产菌株。麦草粉经菌株 NFZH-130天降解,木质素降解率、综纤维素降解率分别达56.7%和36.6%,表明血红密孔菌NFZH-1为选择性高木质素降解活性菌株。     

自带介质血红密孔菌NFZH-1的鉴定及其木质素降解特性（英文）

菌株自带介质可提高其漆酶降解木质素能力,因此自带介质高产漆酶菌株的筛选、鉴定对漆酶的商业应用将起到促进作用。从南京山林地区分离出两株血红密孔菌NFZH-1和NFZH-2,并以杂色云芝为对照,研究了两株血红密孔菌发酵产漆酶和木质素降解特性。首先通过形态学特性鉴定了NFZH-1为自带介质血红密孔菌。其次以愈创木酚为反应底物,平板接种菌株,培养5天,NFZH-1颜色圈较菌丝圈大,且颜色最深;经10天固态发酵,NFZH-1所产漆酶酶活高达23 600 U/g,且未检测出木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)。平板显色和固态发酵产酶结果表明自带介质血红密孔菌NFZH-1为漆酶高产菌株。麦草粉经菌株NFZH-1 30天降解,木质素降解率、综纤维素降解率分别达56.7%和36.6%,表明血红密孔菌NFZH-1为选择性高木质素降解活性菌株。     

侧耳菌GH196木质纤维素降解酶系的研究

以一株从腐朽竹子上分离得到的侧耳菌（Pleurotus sp．）GH196为产酶菌，研究了其在静置和振荡两种液体培养方式下的木质纤维素降解酶系的产生。结果表明：在含有稻草和麦麸的液体培养基中生长，可以产生木聚糖酶、纤维素酶和依赖锰过氧化物酶-漆酶型（MnPLaccas型）木质素降解酶。振荡条件可以促进菌丝生长，有利于多糖水解酶的产生，其中以木聚糖酶的合成为主；150r／min振荡培养5d，木聚糖酶酶活达到44．7U／mL。     

地衣芽孢杆菌对麦麸降解作用的研究

通过测定发酵过程中发酵液的纤维素酶活、半纤维素酶活、可溶性总糖和还原糖浓度以及底物残渣质量、残渣结晶度、傅立叶红外光谱和表面结构的变化来研究地衣芽孢杆菌(Bacillus sp. X18)对麦麸的降解作用.发现在发酵过程中此菌体产酶的过程也就是木质纤维素的降解糖化过程.上清液中的纤维素酶活和半纤维素酶活分别在发酵进行到第96和 48 h 时达到最高峰.发酵液中总糖和还原糖含量分别于4和 48 h 达到最高值5 257.79和 1 363.94 mg/L,然后下降到一定程度后保持恒定.该菌株对麦麸长达 5 d 的降解过程中结晶度未发生明显变化.底物残渣傅立叶红外光谱分析表明,此菌株对麦麸中的纤维素、半纤维素和木质素都有不同程度的降解,但以纤维素降解为主.纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为 37.03 %、15.86 % 和 17.03 %.利用扫描电镜对底物残渣表面结构进行观察,可看到该菌株主要降解麦麸内表面蜂巢结构边缘骨架中起支撑作用的成分.     

竹材木质素高效降解菌的分离筛选及鉴定

采用愈创木酚变色、苯胺蓝平板退色和酶活性测定筛选出高效降解竹材木质素的菌株。结果表明:通过腐烂的竹材等34份样品分离纯化出139株真菌;通过0.04%愈创木酚和0.1‰苯胺蓝平板初筛,从分离纯化的139株真菌中筛选出具有产木质素降解酶活性的7株降解菌;7株降解菌经液体产酶培养基复筛得到2株高效产降解木质素酶活的菌株:培养7 d,漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性分别达72.558、23.769、55.044和34.611、38.781、82.646 U/mL;2株降解菌FG-35和FG-98分别鉴定为革耳菌Panus lecomtei和烟管菌Bjerkandera adustus。     

变风补料对里氏木霉产纤维素酶的影响

为应对资源短缺及环境问题,生物质作为可再生生物资源越来越受到关注。纤维素酶催化纤维素水解为葡萄糖是生物转化的关键环节。为提高纤维素酶的生产能力,在分批补料产酶过程中改变各阶段通风量,控制发酵液溶氧量,促进菌丝体的生长及酶的合成。以微晶纤维素为碳源,里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C30为产酶菌株,分批补料生产纤维素酶,摇瓶滤纸酶活达到14.5 U/m L。在3 L的发酵罐中,恒定通风量,分批补料生产纤维素酶,酶活第10天达到13.7 U/m L。对纤维素酶生产各阶段的通风量进行调整和优化,当通风量第1天为20 L/(L·h)、第2~3天为30 L/(L·h)、第4天及以后为25 L/(L·h)时,发酵液溶氧水平得到明显改善,稳定在15%~30%,菌丝体浓度稳定,滤纸酶活达到18.3 U/m L,纤维素酶产率为93.5 U/(L·h),纤维素酶得率为481.6 U/g微晶纤维素。纤维素酶活提高了33.6%,周期缩短2 d。缩短补料周期至8 h,滤纸酶活达到18.5U/m L,提高35%。通过控制通风量,提高纤维素酶产率,降低纤维素酶的生产成本,促进工业化酶制备。     

3个木霉菌株对马尾松松针的分解作用

应用固体发酵方法,研究3个木霉菌株(F01,PM-5,PZ-2)降解马尾松松针过程中产生的滤纸条纤维素酶的动力学变化,以及发酵过程中马尾松松针底物的总有机物质失重情况。结果表明:木霉菌株PM-5能够产生最高的滤纸条纤维素酶活性,达到0.23 U/mL;菌株F01引起底物的总有机物质失重最大,达到8.58%。菌株F01的总有机物质失重和平均降解速率均最大,但在固体发酵后期,其平均降解速率与另2个菌株的差异不大。木霉菌株F01是最有效的木质纤维素分解菌株。     

两种产纤维素酶菌株分离的初步研究

本研究对采自贵州林区中的响叶杨(Populusadenopoda Maxim)腐朽木和白蚁(Odontotermes formosanus(Shiraki))进行分离培养,分离自杨树腐朽木的产纤维素酶菌株为木霉属康宁木霉(Trichodermakoningii Oud);分离自白蚁肠的产纤维素酶菌株为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。对所分离的两个菌株进行滤纸降解观察与测定。所分离的菌株(Trichoderma koningii Oud.)滤纸培养30天后,有菌丝生长,培养基浑浊,滤纸呈絮状,培养7天后该菌对滤纸降解强度为7.13%(校正值)。刚果红法初步证明该菌能产纤维素酶。从白蚁肠分离的菌株(Bacillus sp.)滤纸培养15天后,滤纸呈絮状,培养基变浑浊,有细菌菌体沉积;培养7天后,对滤纸的降解强度为8.18%(校正值)。刚果红法初步证明该菌能产生纤维素酶。用五种培养基质培养芽孢杆菌属(Bacillus sp.)菌株,并测定其生长量,其中以滤纸为主要基质的培养液中,最高可检测到0.3×107cfu/ml菌株量。     

纤维素高效降解真菌的筛选及其降解森林地表可燃物的效果

【目的】筛选纤维素的降解真菌,探究其对森林地表可燃物的分解效果,以期利用纤维素高效降解真菌促进降解森林地表可燃物,从而降低森林火灾风险。【方法】采集东北林业大学帽儿山实验林场的兴安落叶松、胡桃楸、水曲柳和云杉人工林内的可燃物,采用孟加拉红培养基进行真菌的分离培养,采用刚果红染色法,根据测定菌株的纤维素分解指数筛选高活性纤维素酶菌株,对其进行形态学及分子鉴定;以阔叶、针叶与针阔混交可燃物碎块为分解基质,接入高活性纤维素酶菌株菌液,恒温培养80天,定期取样测定综纤维素含量,分析纤维素分解过程并筛选出对森林地表可燃物中纤维素降解效果最好的菌株;结合扫描电镜超微结构观察结果进行验证。选取筛选出的纤维素高效降解真菌菌株,制取菌饼并接入麦芽浸粉培养基中,恒温振荡培养5天,得到的菌悬液作为单一菌剂,2菌种菌悬液等体积混合为混合菌剂,分低、中、高剂量喷洒到不同样地中装有胡桃楸、兴安落叶松以及胡桃楸-兴安落叶松混交可燃物的凋落物袋内,每月采集凋落物袋测定综纤维素质量分数,分析不同菌剂对可燃物中综纤维素降解效果。【结果】根据孟加拉红氯霉素培养基筛选出的15株真菌在CMC-Na培养基上产生的水解圈大小,筛选出8株高活性纤维素酶菌株,菌株B2(枝细枝孢)的纤维素分解指数最大;根据地表可燃物样品中的纤维素降解结果,菌株A4(紧密帚枝霉)对3种可燃物基质中综纤维素的降解能力最强,其次是菌株A2(肉色隔孢伏革菌);根据扫描电镜观察结果,菌株A4的菌丝可以黏附在叶片表面并侵入叶片组织,通过分泌纤维素酶降解叶片中的综纤维素;不同剂量使可燃物基质综纤维素降解率由大到小呈现大剂量、中剂量、小剂量的规律,且施加菌剂的3种基质综纤维素降解率均高于对照;施加菌剂的3种可燃物基质综纤维素降解率由大到小均表现为:菌剂C(混合菌剂)菌剂B(菌株A4)菌剂A(菌株A2)。【结论】菌株A4为室内降解试验筛选出的高效纤维素降解真菌,在野外对地表可燃物中综纤维素也表现出较强降解能力,且与菌株A2构建的混合菌剂对可燃物中综纤维素降解效果更佳,可在后续研究中摸索其最佳产酶条件,以实现林区地表可燃物更大程度上的降解。     

纤维素降解菌研究进展

指出了纤维素是一种可生物降解、可再生利用的能源物质,广泛存在于自然界中,其中经多项研究发现采用微生物降解纤维素是纤维素再生资源利用的较好方式。综合概述了纤维素及纤维素酶的特点以及降解菌高效降解纤维素的能力酶活的测定方法及比较和纤维素分解菌的应用前景。     

N~+注入诱变黑曲霉选育单宁酶生产菌株

以黑曲霉为出发菌株,经多次N+注入诱变,得到突变高产单宁酶菌株黑曲霉ANO2。该突变菌株其产单宁酶酶活为670.2 U/mL,较出发菌株的单宁酶酶活442.3 U/mL提高51.4%以上,突变菌株经传10代培养,产酶特性稳定,是一株比较理想的单宁酶生产菌株。     

白腐菌预处理对丙酸蒸解玉米芯制备纤维素的影响

探讨了白腐菌预处理对丙酸蒸解法制取纤维素的影响.在白腐菌对玉米芯进行预处理过程中,赖锰过氧化物酶(MnP)、木质素过氧化物酶(LiP)、漆酶、木聚糖酶和纤维素酶的酶活分别在第5、 6、 7、 10和 15 d 达到最高值,分别为1.326、 10.25、 0.062 7、 0.33和 403 U/g.利用响应面分析法确定丙酸蒸解玉米芯最佳工艺条件为:料液比1∶ 10(g∶ mL),蒸解时间 70 min,丙酸质量浓度 900 g/L,产物中纤维素的质量分数为 91.09%.玉米芯经白腐菌预处理 10 d 后再用丙酸进行蒸解处理,产物中纤维素的质量分数和保留率分别为 97.12% 和 94.70%,而半纤维素和木质素的质量分数仅为 0.96% 和 0.92%.     

几株半知菌对马尾松落叶的分解——木质纤维素酶的活性动力学

应用固体发酵方法,研究Alternaria sp., Penicillium sp., Cephalosporium sp., Tricherderma sp., Pestalotiopsis sp.和Aspergillus fumigatus 6种土壤半知菌降解马尾松凋落叶片过程中产生的漆酶(Laccase)、木质素过氧化物酶 (LiP)、锰过氧化物酶 (MnP)、羧甲基纤维素酶 (CMCase) 和滤纸糖酶 (FPA)的动力学曲线,以及各种酶活性与底物降解的关系.结果表明:Pestalotiopsis sp. 能够产生相对较高的漆酶活性和引起底物的总有机物质(TOM)质量损失最大;Alternaria sp. 产生的MnP酶活性最高;Pestalotiopsis sp. 产生的CMCase和FPA酶活性也为最高.试验中6种菌前期的降解速率依赖于CMCase 和 FPA酶活性的高低,后期则由木质素酶和纤维素酶协同作用来决定.依据6种菌的酶生产动力学曲线、TOM 质量损失和降解速率,可将其划分为2种功能类型:功能群Ⅰ为纤维素分解菌,包括Alternaria sp., Penicillium sp., Cephalosporium sp.和Tricherderma sp. 4种;功能群Ⅱ为木质纤维素分解菌,包括 Pestalotiopsis sp.和Aspergillus fumigatus 2种.试验中也发现:Pestalotiopsis sp.产生漆酶的活性较高,同时是一株比较有效降解木质纤维素底物的菌种.     

产维素酶菌株SB-4的理化特性及产酶条件优化

以纤维素酶产生菌SB-4为实验材料,通过对其菌落形态和菌丝及孢子显微镜观察,结合培养特征和生理生化分析,探究其理化特性及产酶最优条件。结果表明:SB-4菌株能缓慢胨化牛奶、水解淀粉、产生硫化氢和黑色素,革兰氏染色为阳性,初步鉴定其为放线菌节杆菌属。通过对发酵条件的优化,确定SB-4产酶发酵最适单一氮源为酵母膏,最适单一碳源为羧甲基纤维素钠碳源,装液量为200 m L/500 m L,发酵时间为72 h,在此条件下SB-4菌株的内切葡聚糖酶(CMC)、滤纸酶(FPA)和β-葡萄糖苷酶(Cx)酶活性分别为47.09 U/m L、41.81 U/m L和28.62 U/m L。     

用于提取可纺性竹原纤维菌株的选育

从自然界腐朽的竹材或木材中,能分离和筛选高效降解木质素并只少量降解或者不降解竹纤维的优良菌株,通过GU-W A平板变色反应试验和菌株对竹材木质素、竹纤维降解试验,共获得了3株具有选择性降解竹木质素的优良菌株(15、18、21号菌株),经初步鉴定这3株菌为真菌菌株;测定了菌株在摇瓶培养时所产孢外酶的酶活.最后采用3株菌联合法进行降解竹材木质素试验.结果表明:3株菌联合降解木质素效果优于单一菌株,其降解率可达72.26%.