不同碳氮源对复合木质素降解菌木质素降解能力的影响

通过室内小麦秸秆固态发酵试验,研究了不同的碳、氮源对复合侧耳属白腐真菌Tf1(P.pulmonarius)和JG1(P.cornucopiae)降解麦秸中木质素能力的影响。结果表明,以葡萄糖为碳源,酒石酸铵为氮源能显著提高复合木质素降解菌对木质素的降解能力,发酵9d后小麦秸秆的失重率为14.87%,木质素含量为8.68%,木质素降解率为22.95%(p0.05)。     

毛头鬼伞降解木质素及其优化条件

通过液体发酵培养,利用正交试验优化了毛头鬼伞菌株对木质素的降解条件,并对该菌株的木质素降解酶系和降解木质素能力进行初步分析.结果表明:毛头鬼伞菌株降解木质素条件为以酵母粉作为氮源,碳氮比10 ∶ 1,最适pH 8,最适温度25℃,木质素降解率可达到41.94％;木质素降解酶系中的漆酶、木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶在该...     

碳氮源对复合木质素降解茵木质素降解能力及相关酶活的影响

白腐真菌所具有的降解木质素能力源于其所产生的酶系统,碳源和氮源是其降解木质素和产酶的一个极为重要的影响因素.通过室内小麦秸秆同态发酵试验,研究了不同的碳、氮源对两株侧耳属真菌Tf1(P.pulmonarius)和JG1(P. cornucopiae)产酶活力、木质素降解和粗蛋白含量的影响.结果表明,Lip和MnP是参与复合木质素降解菌Tf1+JG1降解小麦秸秆重要的木质素降解酶.以葡萄糖为碳源,酒石酸铵为氮源能显著提高复合木质素降解菌对木质素的降解能力,发酵9 d后小麦秸秆的失重率为14.87%,木质素含量为8.68%,木质素降解率为22.95%;粗蛋白含量为7.28%,比未发酵麦秸提高了36.84%(P<0.05);Lip和MnP活力分别为629.11 U·g-1和622.22 U·g-1.     

碳氮源对复合木质素降解菌木质素降解能力及相关酶活的影响

白腐真菌所具有的降解木质素能力源于其所产生的酶系统,碳源和氮源是其降解木质素和产酶的一个极为重要的影响因素。通过室内小麦秸秆固态发酵试验,研究了不同的碳、氮源对两株侧耳属真菌Tf1（P. pulmonarius）和JG1（P. cornucopiae）产酶活力、木质素降解和粗蛋白含量的影响。结果表明,Lip和MnP是参与复合木质素降解菌Tf1+JG1降解小麦秸秆重要的木质素降解酶。以葡萄糖为碳源,酒石酸铵为氮源能显著提高复合木质素降解菌对木质素的降解能力,发酵9 d后小麦秸秆的失重率为14.87%,木质素含量为8.68%,木质素降解率为22.95%;粗蛋白含量为7.28%,比未发酵麦秸提高了36.84%（P<0.05）;Lip和MnP活力分别为629.11 U·g-1和622.22 U·g-1。

     

3株真菌固态发酵产木质素降解酶的研究

对菌株JS-1008、米曲霉CGMCC5992、黄孢原毛平革菌CICC40719等3株真菌固态发酵产木质素降解酶、纤维素酶、半纤维素酶进行了研究。结果表明,3株菌株中,米曲霉发酵产木质素降解酶活性最高,木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性可达2.08、1.79 U/g DS,产纤维素酶、半纤维素酶活性则相对较低,分别为1.69、4.19 U/g DS,木质素降解率为7.23%;菌株JS-1008产木质素降解酶、纤维素酶、半纤维素酶的活性均较低,木质素降解率最低;黄孢原毛平革菌产木质素降解酶的水平最低,木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶的活性分别为0.40、0.51 U/g DS,但产纤维素酶、半纤维素酶的活性最高,分别达到2.54、10.86 U/g DS,木质素降解率达11.7%。     

芒果废弃物降解菌的筛选及香菇混菌发酵条件优化

【目的】为提高我国芒果加工产品利用率,同时为农业发展提供新原料,使芒果废弃物得到资源化利用。【方法】利用选择培养基从芒果废弃物中筛选出一株具有高效降解纤维素能力的菌株L-1,以纤维素降解率、糖化率为响应值,通过单因素和正交试验对其与木质素降解菌(MF687854)混菌发酵条件进行优化,并对发酵产物中蛋白质含量和氨基酸成分进行分析。【结果】通过形态学及分子生物学鉴定该菌为里氏木霉(MK257811),且最优发酵条件为混菌(纤维素降解菌:木质素降解菌)比例3∶2,接种量12.5 g/100 g、含水量70%、初始pH值6.0,最适温度为26℃。【结论】混菌发酵具有极高的可行性及降解能力,两种菌在共同作用时,可显著提高芒果废弃物降解能力。     

巨大芽孢杆菌应用于改善茄芯香气品质的研究

为降低茄芯烟叶中木质素含量、改善烟叶品质，从烟叶提取液中筛选出一株具有木质素降解能力的菌株，鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。其中木质素过氧化物酶活性达到19.03 U/L,锰过氧化物酶活性达到4.35 U/L。使用该菌株进行茄芯烟叶发酵，通过单因素试验及中心组合响应面法优化，得到最佳工艺条件：接种量7%、发酵温度37℃、起始含水量25%、发酵时间6 d。在此最佳条件下，茄芯烟叶木质素降解率达到23.02%,且发酵后中性香气总量较发酵前提高了30.22%。     

两株侧耳属真菌对小麦秸秆化学组分及瘤胃消化率的影响

小麦秸秆木质素含量高,蛋白质等营养物质含量低,作为反刍家畜的粗饲料营养价值低,饲料化利用受到限制.通过室内小麦秸秆固态发酵试验,研究了两株侧耳属真菌Tf1(Pleurotus sajor-caju)和JG1(Pleurotus Cornucopiae Roll)对小麦秸秆细胞壁化学组分的降解、瘤胃消化率和粗蛋白含量的影响.结果表明,经菌株JG1、Tf1和两菌复合发酵21 d的小麦秸秆,木质素降解率分别为28.20%、30.78%和38.41%,纤维素降解率分别为19.26%、19.28%和26.65%;48 h干物质瘤胃消化率分别比未发酵秸秆提高了38.62%、44.81%和55.89%,中性洗涤纤维(NDF)消化率分别提高了38.91%、49.00%和63.08%;粗蛋白含量分别比未发酵秸秆提高了58.60%、69.53%和72.22%.表明菌株JG1和Tf1在选择性降解木质素,改善瘤胃消化率,提高粗蛋白含量方面的优势,而且两菌株复合发酵具有协同作用,与单菌发酵相比.木质素降解率、瘤胃消化率和粗蛋白含量都明显提高.     

堆肥中木质素降解细菌MZ-9 的筛选 及产酶条件优化

在堆肥中依次采用铁氰化钾显色、愈创木酚显色、苯胺蓝(Azure-B)退色圈试验以及液体发酵验证试验测得漆酶(Lac)、锰过氧化物酶(MnP)的活性分别高达9.53 U/m L、21.56 U/m L,木质素降解率达20.32%,从而筛选到一株高活性木质素降解菌株MZ-9。生理生化试验及16S rDNA序列分析表明,菌株MZ-9属于芽孢杆菌属(Bacillus),与地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)相似性为99.2%。产酶条件试验表明,当pH值8.0、培养温度37℃、接种量8%、培养时间6 d时,菌株MZ-9的Lac、MnP活性最高,此时木质素降解率为20.51%。因此,菌株MZ-9是一株优良的木质素降解菌株,在木质素降解方面具有很好的开发利用价值,可为后续的工业化生产提供可靠的菌种资源支撑。     

棘孢木霉1285对麦秸的降解及厌氧发酵的影响

为了提高秸秆厌氧发酵产气效率,本研究以1株新分离的秸秆降解菌棘孢木霉(Trichoderma asperellum1285)对麦秸木质纤维进行生物预处理,研究T.asperellum 1285对麦秸木质纤维的降解效果,并确定最佳的生物预处理时间;随后将生物预处理的秸秆原料用于中温[(37±1)℃]厌氧发酵产沼气研究。结果显示:T.asperellum1285对麦秸的木质纤维具有较好的降解能力,可有效降解木质素,保留纤维素并降低干物质损失率,降解预处理8d时,木质素损失率比对照组提高了53.09%,而干物质损失率、半纤维素损失率、纤维素损失率分别比对照组降低了55.89%、16.08%、50.91%;扫描电镜、红外光谱结果进一步证明麦秸经T.asperellum 1285预处理,木质素可被有效降解而纤维素保留并暴露在外。将经过T.asperellum1285生物预处理8 d后的麦秸用于中温厌氧消化产沼气,总产气量和总产甲烷量分别为(14 774.30±216.56)ml、(7 638.90±165.36)ml,较未经过生物预处理的对照组分别提高14.05%、16.01%。表明麦秸经T.asperellum 1285预处理可有效提高麦秸厌氧发酵产气效率。     

白腐真菌降解生物质秸秆效果的研究

[目的]探讨不同发酵时间白腐真菌对玉米和油菜秸秆的降解效果。[方法]设置6个时间点（0、20、25、30、35和40 d）,测定油菜和玉米秸秆的木质素含量和降解率变化。[结果]随着发酵时间的延长,玉米和油菜秸秆的木质素降解率均呈下降—上升—再下降的趋势。在发酵培养20 d时,油菜秸秆的木质素降解率达到最大,为58.07%;在发酵培养35 d时,玉米秸秆的木质素降解率达到最大,为33.62%。[结论]白腐真菌对玉米和油菜秸秆的降解效果显著,其中对油菜秸秆的降解效果尤为突出。     

黑曲霉Aspergillus niger木质纤维素降解能力及产酶研究

从农林废物堆肥中分离得到一株真菌经鉴定为黑曲霉,将该菌用于木质素类化合物利用,固态培养条件下考察其对木质纤维素的降解能力及产酶特性,另外对发酵前后的稻草结构进行了红外光谱分析.结果表明,黑曲霉具有木质素降解能力,兼具低分子量木质素酚型、非酚型类物质的降解能力.其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果,黑曲霉产酶高峰处于菌体生长较稳定的时期.在本实验条件下,培养30 d使木质素降解率达16.87%,同时对纤维素、半纤维素也有较高程度的降解;降解率分别为39.85%、45.32%.红外光谱分析结果表明,稻草木质素结构被破坏,黑曲霉木质素各官能团的降解作用有所不同.     

高活力锰过氧化物酶菌株的选育及其酶学性质初探

【目的】选育锰过氧化物酶(MnP)活力高的诱变菌株,研究其在秸秆木质素降解中的作用。【方法】利用合适的紫外诱变剂量处理哈茨木霉WRF-2的孢子悬液,通过初筛和复筛,选出1株产锰过氧化物酶能力强的突变菌株,并对突变菌株产生的MnP酶学性质及突变菌株粗酶液对玉米秸秆中木质素的降解效果进行分析。【结果】将哈茨木霉WRF-2孢子悬液在紫外光照射90s后稀释10-4倍,经初筛和复筛获得了1株遗传性状稳定的正突变菌株0202。与出发菌株WRF-2相比,0202菌株的MnP活力提高了169.59%,木质素过氧化物酶(LiP)活力提高了17.98%。酶学性质测定结果表明,0202菌株的MnP底物作用的最适温度为40℃,最适pH为3.0,在pH2.5～3.5以及温度50℃以下MnP活力稳定。Cu2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+对0202菌株的MnP活力有促进作用,Fe2+、Zn2+则对其有抑制作用。用0202发酵后粗酶液处理玉米秸秆48h后,木质素降解率达到了23.64%。【结论】获得了MnP活力高的突变菌株0202,其木质素降解酶系为LiP-MnP型,其对玉米秸秆中木质素的降解效果明显提高。     

拟无枝酸菌属羽毛降解菌株BJA-103的诱变育种

【目的】对具有羽毛降解能力的BJA-103菌株进行硫酸二乙酯（DES）诱变,筛选羽毛降解速率更快、降解程度更高的突变株,并对突变株产生的角蛋白酶性质进行初步探究,为其进一步扩大发酵及生产应用提供理论依据。【方法】使用DES对BJA-103菌株进行诱变,涂布解除氮代谢分解调节筛选培养基为第1次初筛,点植法接种牛奶平板为第2次初筛,羽毛摇瓶降解为复筛。得到理想突变株后,对该突变株进行羽毛降解试验,初步探究降解时间、温度、pH对角蛋白酶活性的影响。【结果】筛选获得解除氮代谢分解调节突变株库（1 253株）,牛奶平板筛选水解圈宽度为8.5～12 mm的突变株5株（RT、BM′、CV′、FX′、NK′）,平均水解圈大小为野生型的2.5倍。羽毛降解复筛得到突变株NK′,降解试验中,其48 h内的羽毛降解率为65.29%,远大于野生型（12.82%）;其最终降解率为90.74%（降解144 h）,大于野生型的降解率79.24%。突变株NK′产生的角蛋白酶最适发酵时间为72 h,最适反应温度为70 ℃,最适反应pH为11。【结论】筛选出1株羽毛降解速率快、降解程度高的突变株NK′,其所生产的角蛋白酶可耐高温、高碱环境。     

木质素降解细菌的筛选及园林废弃物降解研究

为获得能够高效降解园林废弃物的细菌,采用苯胺蓝和愈创木酚平板法从高温期堆肥中初筛得到木质素降解酶活力较高的菌株,再利用筛选出的菌株进行液态产酶和固态发酵试验,对漆酶(Lac)、锰过氧化物酶(MnP)和木质素过氧化物酶(LiP)的活力变化及菌株对园林废弃物的降解率进行测定。结果表明,从高温期堆肥中初筛得到3株木质素降解酶活力较高的细菌L-9、L-12和L~(-1)7;液态产酶试验测得L-9、L-12和L~(-1)7的Lac活力分别为8.61、12.26和2.20 U·mL~(-1);Mn P活力分别为11.16、14.75和16.24 U·mL~(-1);LiP活力分别为40.48、42.41和37.52 U·mL~(-1);固态发酵试验测得接种L-9、L-12和L~(-1)7菌株28 d后,园林废弃物的木质素降解率分别为14.88%、20.10%和11.25%;纤维素降解率分别为25.64%、28.47%和30.03%。综合评价菌株L-12具有较强的木质素降解能力,通过形态观察和16Sr DNA序列分析,将L-12鉴定为嗜热嗜脂肪地芽孢杆菌(Geobacillusstearothermophilus),可用于探究细菌降解木质素原理和工业化生产木质素降解菌剂。     

高效木质素降解菌的筛选及产漆酶条件的研究

【目的】为了获得高产漆酶的菌株用于降解木质素.【方法】从新乡周边腐木堆积处、秸秆堆积处和造纸厂废水这些木质素含量丰富的地方取样,以木质素为唯一碳源,初筛出对木质素具有降解能力的菌株.【结果】采用愈创木酚平板法对产漆酶的菌株进行复筛得到4株产漆酶能力较强的菌株,通过生理生化及18S rDNA序列分析对菌株进行鉴定,通过液态发酵培养以2,2′-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)(简称ABTS)法对漆酶活性和木质素降解能力进行研究.结果表明,黄孢原毛平革菌在培养6d后,漆酶活力达到最高,为233.33U/L.利用液态发酵研究了碳源、氮源、金属离子、pH、温度对其发酵产漆酶的影响,确定了该菌株的最优碳源为乳糖,最优氮源为酵母粉,最适铜离子浓度为0.6mmol/L,最适温度为30℃,最适pH为4,在此条件下木质素去除率达到了84.7%.【结论】试验筛选出的黄孢原毛平革菌具有良好的降解木质素的能力,为研究漆酶基因的克隆表达和酶学研究奠定了基础.     

苎麻木质纤维高效降解菌的分离与鉴定

利用羧甲基纤维素钠培养基,从腐烂苎麻秆堆中分离到1株高效纤维降解细菌,形态学观察结合16S r RNA基因分子鉴定。结果表明,该菌属于蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),发酵进行产酶的最适温度和p H分别为42℃和7.0,在该条件下,于100 m L发酵体系中发酵降解苎麻纤维,发酵96 h后纤维素酶活力达到最高值24.3 U/m L,发酵8 d后其纤维降解率为45.1%。     

产芽孢木质素降解菌MN-8的筛选及其对木质素的降解

【目的】分离、筛选产芽孢的高效木质素降解细菌,并进一步研究其对木质素的降解作用,为木质素微生物降解规模化应用提供理论依据。【方法】采用苯胺蓝（Azure-B）变色圈法,结合木质素降解酶活力测定从牛粪中分离筛选出产芽孢的木质素降解菌。通过形态特征观察、生理生化试验、16S rDNA以及gyrB序列分析对其中活性最强的菌株进行种属鉴定。利用菌株进行玉米秸秆堆积发酵,监测发酵过程中木质素过氧化物酶（LiP）酶活力、锰过氧化酶（MnP）酶活力以及玉米秸秆中木质素含量的变化,考察菌株对玉米秸秆木质素的降解作用。利用气相色谱-质谱联用（GC/MS）方法对菌株发酵后玉米秸秆中的木质素降解产物进行分析,推测菌株对木质素的降解机制。【结果】分离筛选到一株活性较高的产芽孢的木质素降解细菌MN-8,经形态特征观察、生理生化试验以及16S rDNA序列分析,鉴定菌株MN-8属于芽孢杆菌属（Bacillus）。利用16S rDNA序列分析发现MN-8菌株与地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliquefaciens）同源性均高于99%。而基于gyrB序列构建的系统发育树显示,该菌株与解淀粉芽孢杆菌同源性最高,为99%。因此确定MN-8菌株为解淀粉芽孢杆菌。在玉米秸秆堆积发酵16 d后木质素降解率可达24%;发酵的6-8 d及10-12 d 两个阶段内,分别出现MnP酶活力及LiP的产酶高峰期,相对应两个阶段内秸秆木质素的降解最为显著;GC/MS分析显示菌株MN-8可将玉米秸秆中木质素降解成4-羟基-3,5二甲氧基苯乙酮等芳香族类化合物及短链脂肪酸类等小分子物质。【结论】高效木质素降解菌解淀粉芽孢杆菌MN-8可以通过断裂木质素单体之间的连接键β-O-4,高效降解秸秆木质素成为小分子芳香族化合物等物质,且其对秸秆木质素的降解依赖于LiP及MnP的产生。     

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%。     

玉米秸秆纤维降解的预处理工艺条件筛选

为解决玉米秸秆在发酵中难降解的问题,以玉米秸秆为试验原料,通过物理-化学、物理-生物和物理-化学-生物3种方法对秸秆进行预处理,考察秸秆中纤维素、半纤维素、木质素含量,探讨各种预处理方法对玉米秸秆的降解效果。结果表明:添加10%NaOH溶液后加入绿秸灵的处理方式秸秆半纤维素的降解效果较好,降解率为32.98%;添加混合菌的处理方式秸秆纤维素的降解效果较好,降解率为51.46%;添加8%NaOH溶液后加入绿秸灵和添加10%NaOH溶液后加入绿色木霉的处理方式秸秆木质素的降解效果较好,降解率为39.28%。3种预处理方法对玉米秸秆中半纤维素、纤维素有显著影响,对木质素的降解影响不显著。3种预处理方法对玉米秸秆中不同组分降解率的影响大小顺序为:纤维素、半纤维素、木质素。