不同微生物处理对木质纤维素降解效果研究

指出了利用微生物降解木质纤维素是资源化利用枇杷枝叶的重要策略。将3种能高效降解纤维素的降解菌(A菌株、B菌株、C菌株)有机组合后进行了滤纸条降解试验,并将其添加进粉碎的枇杷枝叶中发酵。研究结果发现:添加可以明显促进滤纸条降解,堆体材料中纤维素含量也明显下降(下降22.40%-40.22%),以ABC复合菌团降解纤维素含量效果最为显著。电镜观察显示,添加ABC复合菌团10d后,纤维素维管已经被打断,分解纤维素的能力明显优于其它处理。     

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.     

竹伐桩促腐微生物的分离筛选

以不同腐朽程度的毛竹伐桩为样品,对其中的具有降解纤维素或木质素的竹腐微生物进行富集、分离、纯化.通过定性和定量筛选共得到16株具有较好纤维素降解能力或木质素降解能力的菌株,包括8株真菌,5株细菌和3株放线菌.采用固态竹屑培养基测定各菌株对毛竹纤维素和木质素的降解能力,真菌菌株F2和F10的降解效果最好,15 d对纤维素的降解率分别为23.96%和24.31%,优于参照菌株绿色木霉YJ-3的19.59%;对木质素的降解率分别为16.92%和19.15%,优于参照菌株黄孢原毛平革菌ME-446的16.53%.     

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.     

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。     

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。     

防火林带景观树种枯落物的高效降解真菌筛选及效果评估

[目的]为森林防火和枯枝落叶的循环利用，筛选和优化菌株，并应用于防火林带景观树种枯枝落叶的降解。[方法]采用树种枯枝落叶叶片条降解法、降解失重法筛选出强降解菌株，再比较强降解菌株混合联用的降解失重效果，选出强降解菌株的混合联用组合，并分析其对枯枝落叶的降解效果和作用。[结果]通过比较11菌株对12种防火林带景观树种枯枝落叶的降解效果，筛选出绵皮卧孔菌(Pp)、康宁木霉(Tk₁)和云芝(Pv)等3株强降解菌株；3菌株单用及联用对檫树、红叶石楠和木荷枯枝落叶降解失重率分别为54.3%±2.3%和62.1%±3.3%。[结论]筛选出的3菌株单用及联用组合，Pp+Pv、Pv+Tk₁和Pp+Tk₁对防火林带景观树种枯枝落叶有明显的降解效果，可用于苏南丘陵山区的防火和枯枝落叶处理工作。     

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。     

水稻秸秆好氧发酵行为及其生物机械制浆性能探讨

对农业秸秆进行好氧发酵耦合机械解离可获取高性能纤维制纸浆模塑、纸和纸板产品，为秸秆离田高值化利用提供一条新途径。本研究采用复合菌剂(2株土芽孢杆菌(Geobacillus sp)、 1株副土芽孢杆菌(Parageobacillus sp)和4株栖热菌(Thermus sp))对水稻秸秆进行堆垛发酵30 d后再进行机械解离，考察其生物机械浆的性能。研究结果显示：发酵过程呈现显著的阶段性：升温1天、高温发酵阶段10天，第12天进入降温腐熟阶段，其中高温发酵段最高温度达60.0～66.2℃。好氧发酵至第8天时，固体物料得率为71.22%;与未发酵处理的纤维物料相比，发酵8天物料解离后纤维保水值达到1.95,增加18.56%;平均纤维长度为0.639 mm,增加2.73%;浆料抗张指数(8.51 N·m/g)、撕裂指数(9.2 mN·m²/g)和耐破指数(0.72 kPa·m²/g)分别增加15.15%、 9.52%和10.77%。水稻秸秆升温和高温发酵阶段主要物质损失来自半纤维素和纤维素，木质素降解较为缓慢，其中半纤维素和纤维素的快速降解为堆体快速...     

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。     

纤维降解高温微生物的产酶特性研究

对分离的一株高温好氧微生物曲霉与嗜热侧孢霉及木霉的产酶特性进行了比较.利用固体培养方法,研究了该株曲霉与嗜热侧孢霉和木霉的产纤维素酶、木聚糖酶和CMC酶的活性.结果表明,实验条件下,所用菌株中嗜热侧孢霉具有最高的木聚糖酶活性(164.4U/g),木霉具有最高的纤维素酶活性和CMC酶活性(分别为12.1和77.2 U/g),同时曲霉和嗜热侧孢霉也具有较高的纤维素酶活性和CMC酶活性,所用曲霉和嗜热侧孢霉一样,适合作纤维降解的微生物.     

水稻秸秆降解优良放线菌的筛选和鉴定

利用纤维素琼脂选择培养基和刚果红染色方法,从常年堆放的水稻秸秆垛下面的新鲜土壤及腐烂秸秆中筛选分离获得一株具有较高纤维素酶活菌株,经培养特征观察和16S rRNA 序列分析鉴定为链霉菌C-5.该菌株同时具有一定的漆酶、过氧化物酶、木聚糖酶和果胶酶活性,并且能在30d内使水稻秸秆的干物质失重率达72%以上,具有很好的水稻秸秆降解能力,对提高水稻秸秆的资源利用率有良好的应用前景.     

油松人工林下真菌群落对凋落物分解的影响

为探究真菌群落在凋落物分解进程中的影响,以在油松人工林中分离纯化而来的3株真菌Irpex lacteus(白囊耙齿菌)、Collybia subnuda(金钱菌属)和Trametes hirsuta(毛栓菌)为供试菌株,经组合形成不同真菌群落,以油松针叶、蒙古栎阔叶凋落物及两者混合形成3种类型分解基质,通过发酵纯培养的方法,测定了底物有机质量损失及发酵过程中羧甲基纤维素酶(CMCase)活性变化,并验证了酶活性与底物降解的关系。结果表明:凋落物类型和真菌组合均显著影响凋落物分解,且两者之间存在交互作用;真菌多样性提高了凋落物的分解速率;凋落物混合产生了正面非加性效应,且这种效应主要由阔叶引起。质量损失率和纤维素酶活性呈现类似的规律,即同一凋落物类型下,组合菌群大于或等于单一菌群;同一真菌群落下,阔叶混合针叶。     

纤维降解高温微生物的产酶特性研究

对分离的一株高温好氧微生物曲霉与嗜热侧孢霉及木霉的产酶特性进行了比较。利用固体培养方法，研究了该株曲霉与嗜热侧孢霉和木霉的产纤维素酶、木聚糖酶和CMC酶的活性。结果表明，实验条件下，所用菌株中嗜热侧孢霉具有最高的木聚糖酶活性（164．4U／g），木霉具有最高的纤维素酶活性和CMC酶活性（分别为12．1和77．2U／g），同时曲霉和嗜热侧孢霉也具有较高的纤维素酶活性和CMC酶活性，所用曲霉和嗜热侧孢霉一样，适合作纤维降解的微生物。     

处理松材线虫病疫木的木腐真菌筛选

【目的】通过室内和田间试验筛选能在有效降解松材线虫病疫木的同时,还能够抑制松材线虫在疫木内生活移动的木腐真菌,为研发松材线虫病疫木高效环保除治新途径提供依据。【方法】利用选择培养基从腐朽松木样本中初筛出19个木腐真菌。在不同种类木腐真菌平板上接入2 000条松材线虫共培养,从中筛选出能抑制松材线虫生长繁殖的菌株。通过测定受木腐菌侵染的黑松试样的失重率,判定木腐真菌对松木的腐解能力。选择能有效抑制松材线虫繁殖且降解松木能力强的菌株进行田间试验。采用液体摇瓶培养菌丝接种田间疫木,处理4个月后均匀钻孔取样,分析整段疫木内松材线虫数量变化。5—6月,收集天牛蛹室周围木样(0.5～1 cm),分析蛹室周围木样内松材线虫数量,同期在钢丝网罩中定期捕捉羽化的天牛,分析羽化天牛携带线虫的数量。【结果】室内筛选出7株能抑制松材线虫繁殖且降解木材能力强的木腐真菌,其中在菌株J5-2的平板上培养8天后,每皿仅分离出(18±10)条线虫,在硫磺菌和糙皮侧耳的平板上则完全分离不到松材线虫。在供试菌株中,硫磺菌对松木的降解能力最强,侵染黑松木材4个月后,试样失重率达到22.82%,其次是菌株S4,造成木块重质损失了21.68%。田间试验表明,7种木腐真菌接种4个月后,均能使疫木内松材线虫种群数量减少,其中菌株J5-2、硫磺菌、S4可使蛹室线虫数量减少65%以上,天牛携带线虫数量低于每头200条。菌株J5-2除害效果最佳,使疫木蛹室线虫数量减少72%,每只天牛携带松材线虫仅(15±4)条,最高携带量仅为60条。经鉴定菌株J5-2为Ceriporia sp.。【结论】菌株J5-2、硫磺菌和糙皮侧耳等木腐菌对松材线虫的抑制作用明显,硫磺菌和菌株S4降解木材的能力强,菌株J5-2、硫磺菌、S4在田间处理疫木的效果最好,可使疫木中线虫数量减低65%以上。利用木腐真菌就地处理松材线虫病疫木是一种高效环保新方法。     

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%。     

木霉菌的生防效果与菌株生物学及生化指标的相关性

木霉菌株的生物防治效果与菌株生物学及生化指标的相关性研究,是建立木霉菌株筛选模型和菌株改良的基础。本文以草莓灰霉病病原菌为试验对象,综合研究了木霉菌的菌落生长速度、抗生类物质产生水平、β-1,3葡聚糖苷酶浓度、几丁质酶浓度和蛋白酶浓度5项指标与菌株所测防效的相关性。根据所测9株木霉菌对草莓灰霉病的相对防效和各菌株的生物学和生化特性,计算相关系数。结果表明,抗生类物质产生水平与菌株防治效果相关性最高,相关系数达0.97,其次为β-1,3葡聚糖苷酶0.84、生长速度0.6、几丁质酶浓度0.5,与蛋白酶浓度相关性最小。表明影响木霉菌生物防治效果的最主要的因素为菌株的抗生类物质水平和β-1,3葡聚糖苷酶浓度。     

思茅松毛虫肠道脂肪酶高产菌株的筛选及其酶特性研究

从思茅松毛虫幼虫肠道中分离出3属7株产脂肪酶菌,以思茅松松节油为底物,筛选高产脂肪酶菌株,测定脂肪酶活性,确定酶解特性,生长量和产酶特性。结果表明:以思茅松松节油和橄榄油为底物时,7株产脂肪酶菌均表现出不同的产脂肪酶活性,其中以菌株D12的产脂肪酶活性最高。以思茅松松节油为底物时,菌株D12的脂肪酶活力高达4.06 U·mL-1;菌株D12为中温型产碱性脂肪酶菌株,最适作用温度40℃,最适pH值为8.0;菌株D12经发酵至60 h时,OD600值高达0.68,说明其生长量达到最大,在48 h左右时酶活力达到最高,为6.6 U·mL-1。     

不同添加剂对木醋杆菌发酵细菌纤维素的影响

细菌纤维素是一类由细菌合成的天然纳米高分子材料,近年来由于细菌纤维素的应用日益增多而备受关注,细菌纤维素产量的提升有利于工业化生产。笔者以木醋杆菌(Gluconacetobacter xylinum)NLQ127为对象菌株,在静态好氧培养条件下考察了添加有机酸、大分子物质及植物激素对细菌纤维素产量的影响。研究结果表明:柠檬酸对细菌纤维素产量具有一定促进作用,当柠檬酸质量浓度为1.0 g/L时,细菌纤维素产量最高达到3.35 g/L;大分子添加剂羧甲基纤维素钠和荧光增白剂对细菌纤维素的产量具有明显促进作用,发酵7 d纤维素产量分别达4.26和4.12 g/L,增幅为27.16%和22.98%。添加植物激素脱落酸可导致细菌纤维素产量达到3.87g/L,较对照提高15.52%。当同时添加1.0 g/L柠檬酸、4.14×10~(-2)g/L荧光增白剂和5.28×10~(-2)g/L脱落酸时,木醋杆菌NLQ127静态发酵14 d细菌纤维素产量达到6.95 g/L。结果表明木醋杆菌NLQ127发酵产量较高,对提高细菌纤维素产量具有较为重要的意义。