纤维素分解菌分离 纯化与鉴定的研究进展

以竹基质、秸秆、堆肥、土壤等为对象,概述分离、筛选、纯化、鉴定纤维素分解菌的研究进展,为菌种的研究、保存和利用纤维素分解菌从事农林牧业生产提供参考。     

高效纤维素分解菌在香蕉茎秆堆肥中的应用研究

为了提高香蕉废弃茎秆资源的利用效率,以香蕉茎秆为堆肥原料,接种纤维素分解菌,模拟工厂化生产条件,研究其对堆肥的温度变化、有机质分解、微生物数量和粗纤维降解的影响。结果表明,接种纤维素分解菌能提高堆肥体温度,延长高温时间;能促进堆体中有机物质的分解,有机质含量下降了33.71%;在堆肥初期可以迅速增加堆肥中微生物总数,提高堆肥中微生物种群质量,从而加速堆肥进程;接种纤维素分解菌处理中粗纤维素的总降解率达33.69%,比对照增加了15.58%。     

秸秆纤维素分解菌的分离筛选

利用纤维素分解菌生产发酵饲料是当前饲料业的一个发展方向，它可将纤维素分解为牲畜可利用的糖。此项试验从各种土壤及饲料中分离到12株能分解纤维素的菌株。分别测定滤纸分解度、CMC酶活、FPA酶活和天然纤维素酶活，筛选出6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株。通过改变其培养基中天然纤维素的含量，发现随着培养基中天然纤维素含量的增加，酶活力也随之升高。     

高温纤维素分解菌群PN-8的筛选及微生物组成研究

研究旨在筛选具有分解纤维素物质的高温菌群,解决堆肥中的纤维素快速分解问题。通过限制性培养筛选了一组纤维素分解复合菌群PN-8,并对菌群的性质和微生物组成进行了研究和分析。PN-8在对水稻秸秆的分解过程中,pH值呈现出先下降后上升的趋势,对水稻的最佳分解温度为55℃,分解率为80.9%;平板分离法从PN-8共获得5株细菌。经序列鉴定4株为芽孢杆菌目(Bacillales)的细菌,分别为Ureibacillus suwonensis,Bacillus thermoamylovorans(淀粉芽孢杆菌),Ureibacillus thermosphaericus(嗜热球形脲芽胞杆菌)和Bacillus borbori(污泥芽孢杆菌)。另外1株为Serratia sp.(沙雷氏菌)。高通量测序结果同样表明,芽孢杆菌科(Bacillaceae)的细菌是PN-8的最主要组成菌株,占菌群组成的31.83%。PN-8的主要功能细菌为芽孢杆菌,良好的高温纤维素分解能力对于加快堆肥速度和提高品质都具有潜在价值。     

竹荪连作对土壤微生物区系及酶活性的影响

以新地、连作地栽培竹荪,采集土壤样品,分别测定土壤微生物区系变化及土壤酶活性。结果表明:种植年限增加,细菌、放线菌和真菌菌量都有增加,细菌增幅不显著,放线菌、真菌差异达极显著水平。土壤中好氧性纤维素分解菌、厌氧性自生固氮菌、反硝化细菌、亚硝酸细菌、氨化细菌分别增加了2.70、16.53、3.20、0.35、0.11倍,而厌氧性纤维素分解菌、好氧性自生固氮菌分别减少了49.55%、91.05%。连作竹荪的土壤对脲酶、过氧化氢酶具有促进作用,分别增加了84.23%、17.14%,而对多酚氧化酶、蛋白酶则呈抑制作用。结论为竹荪连作会破坏土壤微生物种群平衡。     

5株纤维菌属菌株的分离、鉴定及产酶活性研究

旨在将贵州的玉米秸秆生物质资源通过微生物降解还田,应用到烤烟轮作生产上。以植烟土壤为材料,采用刚果红染色法以及CMCase活性测定进行菌株的筛选,通过失重法测定秸秆降解率。实验共获得44株分解纤维素菌株;初筛获得20株纤维素分解菌。选择D/d较大的5株菌株,通过拮抗实验共获得复合菌剂10株。5株高效纤维素分解菌初步鉴定为Cellulosimicrobium cellulans与Cellulosimicrobium funkei（同源性都达100%）;通过CMCase活性测定,复合菌剂酶活高于单一菌剂,选择酶活高(314.39 U/mL)且作用时间短（5天）的菌剂进行秸秆降解实验,25天降解率达53.35%,是对照的1.87倍。因此,5株菌株可作为贵州烟区玉米秸秆还田的潜在开发菌种,这对于资源有效利用、环境友好和植烟土壤连作障碍改良具有重要意义。     

秸秆降解菌系的筛选及其对酸碱度的响应

为给冷凉地区秸秆还田提供菌株资源,以常年处于低温环境的土壤与富含纤维素的腐烂物为菌源,以富集、继代培养方法筛选秸秆降解菌系和生产中主推的秸秆腐熟剂为试材,在15℃和20℃,pH 4.5、5.5、6.5、7.5、8.5、9.5条件下发酵秸秆,每隔24 h测定发酵液OD₆₀₀值,发酵15天测定滤纸酶、纤维素酶活性和秸秆降解率,探讨其对玉米秸秆的降解效果。结果表明,继代培养5~6代菌系分解纤维素的速度加快;15℃ 2种试材不同pH发酵液OD₆₀₀值第6天达到峰值,最高峰值均在pH 7.5;20℃ 2种试材不同pH发酵液OD₆₀₀值第7天达到峰值,秸秆降解菌系8号最高峰值为pH 8.5,秸秆腐熟剂最高峰值为pH 5.5。15℃ pH 8.5秸秆降解菌系8号滤纸酶活性显著高于秸秆腐熟剂;pH 7.5秸秆降解菌系8号纤维素酶活性显著高于秸秆腐熟剂;而秸秆腐熟剂纤维素酶活性在20℃ pH 4.5时高于秸秆降解菌系8号。15℃和20℃条件下,秸秆降解菌系8号pH 7.5秸秆降解率高,而秸秆腐熟剂为pH 4.5和pH 5.5秸秆降解率高;相同发酵条件下,秸秆降解菌系8号秸秆降解率显著高于秸秆腐熟剂。秸秆降解菌系8号降解秸秆适宜条件为中低温中性偏碱性,而秸秆腐熟剂为中温偏酸性。     

加拿大一枝黄花对土壤微生物区系的影响研究

以外来入侵杂草加拿大一枝黄花和土著种一枝黄花为研究材料，检测了这两种植物的根部土壤中微生物区系和微生物生理类群的变化。结果表明，具化感作用潜力的加拿大一枝黄花明显影响了土壤中根部微生物群落多样性。具体表现在加拿大一枝黄花根部土壤中的真菌数量低于对照土，而细菌和放线菌的数量则有增多。土著种一枝黄花对根部土壤中微生物的生长均为抑制效应。进一步分析显示，加拿大一枝黄花的根系分泌物对土壤的亚硝酸细菌、好气性自生固氮菌、硫化细菌、氨化细菌和好气性纤维素分解菌的数量具有促进作用，而对反硝化细菌、嫌气性纤维素分解菌和反硫化细菌的生长有抑制效应。据此，文中还探讨了影响外来入侵植物扩散力的生态机制。     

南美发现能产生天然柴油的菌类

科学家目前在南美洲发现一种罕见菌类，这种真菌名叫粉红粘帚菌，它能够将植物纤维素直接转变成生物燃料-自然地分解产生碳氢化合物，其成分和应用于车辆中的柴油等燃料非常相似。专家认为，这种真菌将是一种潜在的绿色的能源，如果这种菌类被用来生产燃料，将能省去现在生产制作燃料过程中的一些环节。因该菌能生产出将纤维素分解成柴油气体的酶，     

木质纤维素生物降解机理及其降解菌筛选方法研究进展

生物降解木质纤维素机理的研究日益受到关注,并且降解酶机制进行作用的报道很多,然而,木质纤维素天然结构复杂,其生物降解过程则是一个复杂的酶学过程,需要多种酶的协同作用来完成。经过多年的研究,各国研究工作者提出木质纤维素降解菌的筛选方法,国内外的科研工作者们探索出了多种木质纤维素降解菌的筛选方法和筛选培养基,为木质纤维素降解菌的筛选提供了捷径,加快了木质纤维素降解菌筛选工作的步伐。从生物降解机理和降解菌筛选方法等方面,综述了木质纤维素生物降解研究进展,提出了有待拓宽和深化研究的内容。     

水稻超高产经营模式下土壤微生物学特性的研究

为了从土壤微生物学特性的角度初步揭示水稻超高产栽培模式的高产机理,对福建省尤溪县超高产示范田的土壤微生物学特性和酶活性进行研究。结果表明,超高产栽培模式和常规栽培模式相比较,前者的水稻田土壤中的细菌、真菌、放线菌、固氮菌种群数量均获得较高水平。尤以10月11日（烤田之后）取样的差异最为明显,分别比CK高出5.65、4.96、3.13、15.6倍。而且氨化细菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌分别高56.7、10.90、4.23、7.02倍。土壤酶活性总体差异显著,其中差异明显的是蛋白酶和脲酶。说明超高产栽培模式更加有利于改善土壤通气性,增加稻田土壤微生物数量和提高微生物学活性。     

菌丝生长速率法筛选纤维素降解菌的研究

为了提供一种快速筛选高效纤维素降解菌的方法,并应用此方法筛选纤维素降解菌,为纤维素资源的综合开发利用奠定基础。提出了一种高效纤维素降解菌快速筛选的方法——菌丝生长速率法;从土壤中分离纯化得到31个纤维素降解菌菌株,并应用菌丝生长速率法,从中初步筛选出4个纤维素降解活性较强的菌株;进一步复筛结果表明,这4个菌株在培养12 h、24 h、36 h、48 h都表现出了较强的纤维素降解活性,且活性稳定,尤其是1号菌株,12 h纤维素降解速率达到(2.62±0.06) cm,24 h纤维素降解速率达到(5.93±0.04) cm,36 h纤维素降解速率达到(7.93±0.04) cm,48 h菌丝已经长满整个培养皿,远远高于其他菌株。     

降解纤维素真菌的分离筛选及其环境适应性初探

为获得有强降解纤维素能力的真菌,以羧甲基纤维素钠培养基为基础培养基,从采集的秸杆、牛粪等样品中进行分离筛选,获得具有分解纤维素能力的9株真菌菌株。采用羧甲基纤维素钠刚果红培养基进行粗选,初步得到6株透明水解圈较大的菌株。将所有待测真菌菌株进行液体发酵培养,测定其滤纸崩溃度及羧甲基纤维素钠酶活力,得到2株分解纤维素能力较强的优良菌株,命名为F-1,F-6。对这2株菌株进行碳源、氮源、pH值和培养时间的适应性研究及混合发酵培养的简单研究。结果发现,F-1菌株在碳源为滤纸,氮源为硝酸铵时,具有最佳产酶效果,而其最适产酶pH为6.5～7,最适产酶时间为6～7d。F-6菌株与其类似。混合发酵的最佳产酶时间为6～8d。通过鉴定可知2株菌都属于头孢霉属（cephalosporium corda）。     

草海湿地黑色沼泽土不同利用方式可培养微生物的多样性研究

为探究草海缓冲区土壤微生物的变化,对不同土地利用方式下可培养土壤微生物分布与土壤理化性质做相应的调查研究,结果表明：（1）不同土地利用方式对土壤微生物数量的影响显著,白菜、芦苇细菌数量极显著低于其他3种,白菜地放线菌数量最高,玉米地的真菌数量最高,草地氨化细菌的数量最高,桃树固氮菌的数量最高,玉米纤维素分解菌的数量最高,白菜无机磷细菌的数量最高;（2）土壤理化性质对微生物的影响不同,有机质、全氮和碱解氮与真菌和纤维素分解菌的数量和组成显著正相关,有机质和全氮却与放线菌和无机磷细菌的数量和组成呈显著负相关。综合考虑不同利用方式土壤微生物数量及土壤营养状况,桃树更适宜于在草海黑色沼泽土区域种植。     

褐腐菌在木质纤维素降解中的研究进展

为了研究褐腐菌在木质纤维素降解中的作用,综述了国内外近5年褐腐菌对木质纤维素的预处理、生物降解、生物质转化、发酵能力等方面的研究进展,发现其在环境价值和生物技术方面的潜能,而有关生物降解或转化方面的研究大部分都是单独的,缺乏系统化。因此,加强褐腐菌对木质纤维素剩余物的降解与利用,能为其今后的生产应用提供理论基础。     

香菇栽培前后基质中纤维素结构的变化

为了探讨食用菌栽培料和菌糠纤维素微观结构的差异,本研究以黑龙江省常见的香菇栽培料和香菇菌糠为实验材料,利用扫描电子显微镜(SEM)观察香菇栽培前后纤维素微观表面的变化,利用光衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)研究了香菇栽培前后纤维素结晶度和微观结构分子基团的改变。扫描电镜观察到栽培食用菌后,纤维素微观结构整体变化不大,但纤维素表面出现了更多的细小洞穴;XRD和FT-IR测定的香菇菌糠纤维素结晶区的结晶度和纤维素特征吸收峰的吸收强度都明显低于香菇栽培料,表明纤维素晶体结构遭到破坏,这正好和SEM观察到的图像吻合。栽培香菇后纤维素结构分子间和分子内氢键发生重排,这也是纤维素降解困难的原因。     

高效降解纤维素菌系的筛选分离及复合菌系的构建

为了从土壤及腐烂的秸秆中筛选一组高效降解纤维素的复合菌系,并研究其在天然纤维素中的应用。通过采用刚果红染色液法对分离的菌株初步筛选,利用DNS法测定纤维素酶活力。选取无拮抗高效降解纤维素菌株进行组合培养构建降解纤维素复合菌系。结果表明,3株真菌混合培养后酶活力效果优于单一菌株。经过形态学和分子生物学鉴定,真菌F1为葡萄座腔菌(Botryosphaeria)、F2为米根霉(Rhizopus oryzae)及F5为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。复合培养后,在碳源为秸秆时,单菌株酶活值分别为F1 39.2 μmol/mL,F2 31.4 μmol/mL,F5 40.6 μmol/mL,真菌组合F1+F2+F5培养后酶活值为50.12 μmol/mL,复合真菌系酶活值比F5单菌株提高了23%。通过实验研究得出复合菌系对纤维素的降解效果优于单一菌株,菌株F1、F2和F5具有潜在的开发价值。     

微生物来源纤维素酶的工业应用进展

纤维素酶作为分解纤维素类物质的有效复合酶系,在纤维素有效降解并利用上的潜在应用价值较大。结合近年来国内外纤维素酶在食品、饲料、医药、能源开发等方面的文献研究,对纤维素酶的应用研究进行了综述,为后期试验研究提供参考。     

如何无害化处理人粪尿

人粪中70%-80%为水分,20%为纤维素、半纤维素、蛋白质及其分解物等有机质,5%为硅酸盐、磷酸盐和氯化物等灰分,呈中性（新鲜人粪）。人尿中95%为水分,其他为尿素、尿酸、马尿酸等有机物以及氯化钠、磷酸盐、铵盐等无机盐。     

长期不同施肥对红壤微生物生长影响

研究长期不同施肥对农田生态系统土壤微生物的影响,为合理培肥提供理论支持。依托红壤旱地长期定位试验,取样分析土壤可培养细菌、真菌及防线菌含量。表明有机肥的长期施入增加了土壤可培养细菌、真菌和放线菌的数量。磷肥有助于土壤可培养细菌的生长,氮肥有助于真菌的生长,抑制好气性自生固氮菌的生长。土壤不平衡施肥对土壤微生物的生物量有很大的影响,对好气性纤维素分解菌的生长起抑制作用。施用有机肥有助于改善土壤微生物的生态结构,保持土壤微生物的生态环境,提高农田生态系统生产功能。