高温纤维素分解菌的分离、筛选及鉴定

［目的］为研制堆肥高温菌剂和生产高温纤维素酶奠定基础。［方法］从牛粪自然堆肥中分离出高温纤维素分解纤维素菌,并测定其外切纤维素酶活（C1酶）、羧甲基纤维素酶活（CMCase）、FPA酶活（FPase）。［结果］从5种高温纤维素分解菌中,筛选出分解纤维素较强的高温细菌HB4和高温霉菌HM。［结论］高温细菌HB4的C1酶、CMCase、最高,分别为0.016 1 IU/ml、0.923 8 IU/ml;高温霉菌HM的FPA酶活最高,为1.053 5 IU/ml。经初步鉴定HB4为热酸菌属（Acidothermus）,HM为链孢霉菌属（Neurospora）。     

油茶壳堆肥微生物的培养及功能芽孢杆菌的筛选和初步应用

【目的】从自然状态下的油茶壳堆肥产品中筛选功能芽孢杆菌,为油茶壳堆肥高效生产、饲料发酵等应用提供菌剂。【方法】利用高通量测序技术测定广西某油茶壳堆肥中微生物群落分布,筛选适宜堆肥微生物生长的培养基以获得多样性较丰富的堆肥芽孢杆菌菌群,经平板稀释涂布法分离纯化菌株,使用水解圈法和酶活测定方法进行水解酶功能分析,利用菌株形态特征观察、16S rDNA分子鉴定法明确菌株的种属,并运用分子生物学软件MEGAX构建系统发育树。使用重铬酸钾法测定腐殖酸含量。【结果】芽孢杆菌科(Bacillaceae)是优势菌科,占比达55.58%;分离到15株芽孢杆菌,同时具有淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶3种水解酶活性的菌株有6株;同时具有淀粉酶和纤维素酶活性的有1株;仅具有蛋白酶或纤维素酶一种酶活性的有2株。其中菌株Bacillus sp. YX11的蛋白酶活力达到27.07±3.28 U·mL~(-1),淀粉酶活力达123.97±3.19 U·mL~(-1),纤维素酶活力达15.75±0.23 U·mL~(-1)。含有这15株菌的复合菌制剂有利于腐殖酸的生成,提高了堆肥品质。【结论】鉴定出的Bacillus cereus YX02和Bacillus flexus FYF01等菌株具有进一步研究开发的价值,可用于开发油茶壳堆肥微生物菌制剂。     

基于WSC-9的人工组建的简化复合菌系的纤维素分解能力与酶活特性

为了研究复合菌系分解纤维素的分解特性,将从复合菌系中分离的一株厌氧细菌WSC-B(Clostridium sp.)与另外2株好氧细菌(Bacillus sp.和Clostridiaceae sp.)重新组合为一个新的复合菌系F1,通过减重法分析F1纤维素分解能力,利用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)分析F1产生的几种纤维素酶的活性。结果表明:复合菌系在接种后10 d可使水稻秸秆和滤纸分别减重73.9%和70.6%。WSC-B、WSC-A、WSC-5比例为3∶2∶1时,降解效果最佳。复合菌系F1的纤维素滤纸酶活、外切酶、内切酶、β-葡萄糖苷酶的最大值分别为16.26 U·m L-1、56.25 U·m L-1、30.67 U·m L-1和10.81 U·m L-1。     

高温纤维素降解微生物的筛选、鉴定及其酶活力测定

【目的】筛选高温高效纤维素降解微生物,为畜禽粪便和农作物秸秆堆肥菌剂的研制奠定基础.【方法】在50℃培养条件下,对牛粪自然堆肥样品中的纤维素降解微生物进行富集、分离、纯化培养.又经刚果红纤维素培养基法、滤纸条崩解试验、纤维素酶活测定法进行纤维素降解活性的筛选.再提取菌株DNA,分别扩增16S rDNA或ITS片段进行鉴定.【结果】最终筛选得到具有良好纤维素降解性能的细菌(X-1)和真菌(Z-3)各1株.Z-3菌株在5 d内能将滤纸条完全崩解,X-1菌株则为7 d.X-1菌株在7 d内羧甲基纤维素酶(CMCase)、滤纸酶(FPA)和微晶纤维素酶(C1)最高活力分别为0.47、0.08、0.12 IU/mL;Z-3菌株则为0.32、0.14、0.07 IU/mL.分子生物学鉴定结果表明,X-1为伯氏短杆菌(Brevibacillus borstelensis),Z-3为枝孢菌属(Cladosporium).【结论】得到了2株高温降解微生物,50℃降解纤维素能力较强(培养基),可进一步用于堆肥菌剂的开发.     

复合纤维素酶菌剂降解禽畜粪便动力学过程研究

在自然堆肥过程中,禽畜粪便熟化是一个温度不断变化的过程,当堆肥温度低于或高于微生物菌群的最适温度时,微生物产酶效率低下甚至不产酶,导致禽畜粪便堆肥过程中纤维素的降解效率较低,费时较长。研究开发了一种复合菌剂,发酵菌剂按体积比1.5∶1.5∶1∶1∶1∶1取里氏木霉、假单孢菌、近平滑假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌枯草亚种、烟曲霉、嗜热液化芽孢杆菌的培养液共30L,混合成复合菌剂,并将其应用于堆肥降解禽畜粪便纤维素。复合菌剂中各菌种的最适产酶温度与堆肥发酵不同阶段温度相对应,可以在堆肥过程中不同发酵温度阶段都能持续产酶,促进禽畜粪便中纤维素的分解。添加菌剂后可提前提高禽畜粪便发酵堆肥纤维素酶活性的水平及其峰值,缩短堆肥发酵时间,对堆肥的适应性及腐熟效果好。     

复合微生物菌剂在牛粪堆肥中的试验研究

对牛粪自然堆肥中好氧纤维素分解菌群进行分离纯化,选出2株霉菌,并结合实验室的原有复合生物菌剂(硅酸盐细菌、固氮菌、有机磷细菌、酵母菌等),设计4个组合,进行牛粪堆肥试验,对堆肥过程中的温度、粗纤维和纤维素酶活性进行跟踪测定,结果表明组合④好氧纤维素分解菌群和原有实验室的微生物菌株组成的复合菌剂可以提高堆温,提前高温期的到来,加速堆肥中有机物的分解从而加速堆肥过程。     

生物表面活性剂混合纤维素分解菌分解秸秆的研究

以玉米秸秆为原料进行堆肥,施入不同种类的生物菌剂,研究接种复合菌剂对堆肥中微生物量与酶活性变化的影响.结果表明,纤维素分解菌显著改善了真菌数量,对纤维素、半纤维素和木质素的降解起主要作用:添加一定量的生物表面活性剂对纤维素分解菌不会起到抑制作用,还能在一定程度上激发纤维素分解菌的活性,生物表面活性剂优秀的表面活性改善了...     

复合微生物菌剂和纤维素酶制剂在牛粪堆肥中的应用效果

将牛粪与稻壳混合堆肥,加入不同剂量的复合微生物菌剂和纤维素酶制剂,通过测定物理、化学、生物指标的变化,分析复合微生物菌剂和纤维素酶对牛粪堆肥效果的影响,从而确定复合微生物菌剂和纤维素酶的最佳组合。研究结果表明,加入0.5%微生物菌剂和0.05%纤维素酶的堆肥处理组升温快,最高温度高,高温持续时间长;含水量下降幅度最大;堆肥结束时C/N小于20,达到腐熟标准;纤维素酶活性大于其他处理组;细菌繁殖最快,堆肥效果最优,可使堆肥更快达到腐熟;种子发芽指数最高。但是纤维素酶主要对堆肥的腐熟进程和质量有显著贡献,而对于堆肥的卫生指标并没有显著的影响。     

微生物菌剂对牛粪堆肥中酶活性的影响

【目的】明确牛粪堆肥接种菌剂后在高温好氧堆肥过程中几种酶活性的动态变化,通过酶学角度揭示高温好氧堆肥的生物化学机理,为堆肥腐熟综合评价指标体系及腐熟阈值的制定提供科学依据.【方法】以牛粪为堆肥原料,通过接种两种微生物菌剂处理,分析高温堆肥堆体温度与酶活性的变化特征.【结果】接种菌剂有效地增加了堆肥温度,延长了高温期,且使脲酶、纤维素酶、蛋白酶活性水平与峰值得到明显提高.堆肥过程中过氧化氢酶与脲酶活性变化基本一致,后期高于前中期.多酚氧化酶活性呈不断下降并逐步稳定的趋势.堆肥前期纤维素酶出现峰值,不接种菌剂的处理(CK)蛋白酶活性中后期稳定升高.【结论】接种菌剂纤维素酶活性与堆肥温度呈极显著负相关性(P0.01);多酚氧化酶两者则呈显著正相关性(P0.05).接种菌剂2对过氧化氢酶、脲酶活性与堆体温度于不同阶段表现出显著(或极显著)相关性.CK的蛋白酶活性与堆体温度有极显著负相关性(P0.01),表明酶活性大小可作为牛粪堆肥过程中腐熟程度的生化评定指标.     

嗜热纤维素分解菌的筛选及混合发酵研究

从高温阶段堆肥样品、腐熟肥料、牛粪和土壤等含有纤维素降解菌的样品中筛选出145株能较好降解纤维素的菌株,对它们进行了单独与混合发酵培养.经过初筛、复筛,选出降解纤维素能力较强的8株菌株,包括细菌3株、霉菌3株、放线菌2株.将各菌株按不同的接种比例混合培养,构建了6组由3 株细菌、3株霉菌、2株放线菌组成的复合微生物菌系,采用液体发酵培养、固体发酵培养、滤纸条失重试验对复合菌系进行研究.综合分析表明,组合2分解纤维素能力明显强于其他几个组合,且复合菌系中不同微生物及其产生的纤维素酶之间有协同作用,考虑到固体发酵和堆肥的发酵条件接近,组合2更适合作为堆肥菌剂.     

链霉菌对小麦秸秆堆肥中微生物群落和酶活性的影响

【目的】研究链霉菌(Streptomyces thermovulgaris)在农业废弃物资源化利用中的作用及其生物学机理。【方法】以含水量为60%~65%的小麦秸秆段为原料,按菌料质量比1∶120接种链霉菌菌剂,以不接种链霉菌组为对照,采用稀释涂布平板法、BIOLOG法和分光光度法研究链霉菌对小麦秸秆堆肥体系中微生物群落结构及酶活性的影响。【结果】在整个堆肥过程中,接种(+M)和不接种(-M)处理的细菌和放线菌数量均呈现高-低-高的变化趋势,真菌数量呈降低的趋势。接种链霉菌菌剂,改变了堆体中细菌群落结构组成,堆体细菌总代谢活性(AWCD)和细菌群落多样性均增加。主成分分析结果显示,在整个堆肥过程,不接菌处理堆体细菌群落结构典型变量值的变异很小,而接菌处理的变异较大。整个堆肥过程,接菌处理的蔗糖酶活性比不接菌处理高50.07%,蛋白酶活性高21.63%。【结论】接种链霉菌菌剂能够提高堆体细菌数量,提高堆体蔗糖酶和蛋白酶活性,但接种处理堆体中细菌群落稳定性低于不接菌处理。     

1株堆肥耐低温纤维素降解菌的筛选、鉴定及生长特性的初步研究

为增加用于堆肥的耐低温纤维素分解菌的资源,通过微生物筛选实验及纤维素酶活力测定实验,从黑龙江双峰林场采集的腐殖土样中筛选得到8株耐低温纤维素降解菌,其中菌株B6-15的纤维素酶活性最高,为24.94U/mL,且该菌在初始pH 7.0,NaCl质量分数0.25%,20℃环境中培养时生长量最大。采用形态学、生理生化特征及16SrDNA核酸序列分析鉴定的方法,初步确定该菌属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。对菌株B6-15所产纤维素酶的热稳定性进行研究,结果显示在10℃存放后仍能保持54.43%的酶活性,表明该耐低温菌所产的纤维素酶为低温酶。     

降解牛粪纤维素的复合微生物菌剂制备

[目的]制备降解牛粪纤维素的复合微生物菌剂.[方法]通过正交试验,确定地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和放线菌属4株菌的最优配比,制成降解牛粪纤维素的复合微生物菌剂.[结果]复合微生物菌剂中HP2菌的所占比例为主要因素,各菌种最佳配合比例为TG1∶P3∶HP2∶HN1 =3∶1∶1∶1.[结论]该研究为复合微生物菌剂在牛粪堆肥中的应用提供了理论依据.     

桉树皮木质素降解复合功能菌的构建及效果研究

开发复合功能菌剂,在自然堆沤环境下对桉树皮的木质素等发挥降解作用,是达到桉树皮快速腐熟,实现桉树皮资源化利用的关键技术。通过降解培养试验,筛选出对桉树皮具有降解木质素的功能菌;通过拮抗试验,筛选出与降解菌系无明显拮抗作用并与之协同生长的微生物作为营养菌系,用于构建复合菌剂;开展桉树皮堆肥试验,研究复合菌剂对桉树皮木质素的降解效果。结果表明:绿色木霉菌、黄孢原毛平革菌、平菇菌3种微生物对桉树皮木质素具有降解作用;构建了由3种降解功能菌和7种营养菌组成的复合菌剂;在桉树皮堆肥中,添加复合菌剂对桉树皮的纤维素、木质素降解效果明显,与对照相比,纤维素含量下降了77.67%,木质素含量下降了78.78%。     

秸秆沼气发酵预处理微生物菌剂的筛选与特征研究

[目的]研究添加微生物菌剂对秸秆沼气发酵产气效果的影响.[方法]从沼气发酵液、树木土壤和堆肥中分离出多种微生物.通过初筛、复筛、桔抗试验等方法保留其中10种进行菌株配伍,选择产酶最高的4种微生物组合研制微生物菌剂.[结果]4种产酶最高的微生物组合中12号纤维素酶活最高,为11.398 U/ml;8号漆酶晦活最高,为0.083 U/ml.6号微生物菌剂与秸秆的投料质量比为1∶50时,产气量最高.[结论]该研究制备的复合微生物菌剂,作为秸秆沼气发酵预处理菌剂具有良好的应用前景.     

低温菌剂降解秸秆还田对东北黑土微生物活性的影响

研究了东北黑土区低温菌剂降解秸秆还田对玉米田土壤微生物量和土壤酶活性的影响.结果表明,低温菌剂的施入较常温菌剂显著提高了土壤微生物数量、土壤酶活性及微生物碳、氮含量.经低温复合菌剂处理和低温生物表面活性剂处理后,土壤细菌数量分别高于对照(不施菌剂)5.12％和3.72％,其他处理均明显低于对照.各处理土壤真菌、放线菌的数量均高于对照,且低温复合菌土壤真菌、放线菌的数量最多,分别高于对照2.11倍和21.34％.除生物表面活性剂处理和纤维素分解菌处理土壤脲酶活性低于对照外,低温纤维素分解菌处理、低温复合菌处理、低温表面活性剂处理和复合菌处理土壤脲酶活性分别高于对照14.67％、7.43％、6.17％和1.67％.低温复合菌剂处理、复合菌处理、纤维素分解菌处理、低温生物表面活性剂处理、低温纤维素分解菌处理和生物表面活性剂处理土壤过氧化氢酶活性分别高于对照9.01％、4.71％、4.23％、3.66％、2.89％和1.48％.施菌剂能显著提高土壤微生物量以及碳、氮含量,且施加低温菌剂的处理在提高土壤微生物量方面优于常温菌剂.     

大豆秸秆纤维素降解菌的筛选及鉴定

本研究结合刚果红初筛和产酶复筛两种筛选方法,分离出专效大豆秸秆纤维素降解菌,并将酶活较好的菌株进行复配组合,得到复合微生物菌系。该菌系羧甲基纤维素酶活为29334.3U/g,滤纸酶活为1269.3U/g。采用该复合菌系可以明显加速大豆秸秆中纤维素和半纤维的降解,其效果好于添加某市售菌剂处理(T1),与对照(CK1)相比,其降解率分别提高了52.49%和63.43%。     

鸡粪好氧堆肥中温期效应细菌及放线菌的筛选及属别鉴定

文章对鸡粪好氧堆肥中温期细菌、放线菌的组成及作用进行了探索。结果表明,细菌具有群体数量优势;整体分解有机物的效果也是细菌强于放线菌;经筛选鉴定效应菌株分别为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、变形菌属(Proteus sp.)、葡萄球菌属(Staphylococcus sp.)、克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)、螺孢菌属(Spirillospora sp.)、链霉菌属(Streptomyces sp.)和指孢囊菌属(Dactylosporangium sp.),其中假单胞菌属、克雷伯氏菌属、芽孢杆菌属、链霉菌属和指孢囊菌属对淀粉多糖类有机质具有分解能力,芽孢杆菌属、假单胞菌属、变形菌属、葡萄球菌属、螺孢菌属、链霉菌属和指孢囊菌属对蛋白类有机物具有分解作用,芽孢菌属、葡萄球菌属、克雷伯氏菌属、螺孢菌属和指孢囊菌属对脂肪类有机物具有分解能力。     

餐厨垃圾堆肥发酵菌株筛选

为提高HM菌剂对餐厨垃圾堆肥的发酵效果,以国内主要商品菌剂为材料,筛选出三株适用于堆肥发酵的菌株:产淀粉酶D6(Bacillus Cohn,1872)、产脂肪酶Z4(Bacillus Cohn,1872)、产纤维素酶X4(Brevibacillus shida,1996)。结果表明:D6体外淀粉酶活达26.48 U/mL,Z4体外淀粉酶活达6.67 U/mL,X4体外淀粉酶活达4.05 U/mL,且菌株之间及菌株与HM菌剂之间拮抗作用不明显。混合菌剂以D6∶Z4∶X4=1∶1∶1时产酶效果最好,淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶分别达到12.00 U/mL、1.83 U/mL和76.93 U/mL。与HM复合菌剂混合堆肥效果优于HM菌剂单独堆肥。     

接种菌剂对堆肥微生物数量和酶活性的影响

以牛粪和蘑菇渣为原料进行好氧堆肥,研究接种外源菌剂对堆肥中微生物数量和酶活变化的影响,为微生物菌剂的应用和堆肥工艺的改进提供依据.结果表明,加菌处理微生物数量高于CK处理.堆肥巾酶活分析结果表明,各类酶活变化趋势有所不同.其中过氧化氢酶是由低到高的趋势,堆肥中加入外源菌剂对过氧化氢酶活性没有影响,加菌和CK处理最终活性为原始值的2倍以上;脲酶和纤维素酶的变化趋势都是先升高,再降低.加菌和CK处理脲酶活性峰值分别为37.38和30.17 mgNH3N·g-1·24 h-1;纤维素酶活性峰值分别是51.84和30.62 μg·min-1,外源菌剂对二者酶活性均有明显提高.转化酶也是由高到低的变化趋势,但出现两个波峰.加菌处理转化酶活性峰值分别在第3和第14 d出现,峰值为14.20和21.70 mg葡萄糖·g-1·24 h-1;CK处理出现在第3和第21 d,其峰值分别为11.77和20.71 mg葡萄糖·g-1·24 h-1.外源菌剂不仅可提高转化酶活性,还可以使其提前到达峰值.多酚氧化酶与其他酶有较大差别,它是降低-升高-降低的趋势.加菌和CK处理多酚氧化酶活性峰值分别为36.30和47.55 mg没食子素·g-1·3h-1.以上结果表明,在好氧堆肥中接种外源菌剂可以加快堆肥中有机质分解和转化,促进腐熟.