玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的菌种组成及降解稳定性

【目的】探索不同温度及pH条件对玉米秸秆低温高效降解复合菌系的玉米秸秆分解稳定性及菌群结构稳定性的影响,完善菌系培养方法,促进其应用开发利用。【方法】以低温高效降解复合菌系GF-20为研究对象,在10℃条件下连续继代培养45代、不同温度和pH条件下连续继代培养15代,分别获得多组不同代数（F）、不同温度（T）和pH（P）条件下的菌系。测定各复合菌系发酵液pH、玉米秸秆降解率及纤维素酶活,评价复合菌系的玉米秸秆分解稳定性;利用PCR-DGGE技术结合主成分分析法对菌群组成结构的稳定性进行研究。【结果】在10℃条件下经连续继代培养40代和在温度4-30℃、pH 6.0-9.0条件下继代培养获得的不同复合菌系发酵液pH均随发酵时间的延长趋近中性;玉米秸秆降解率在27.59%-32.53%,除F40显著高于F5外,其余无显著差异;纤维素酶活性呈高代菌系大于低代菌系,温度4-10℃和pH 6.0-9.0条件下,对复合菌系产酶有促进作用,纤维素酶活为1.34-1.84 IU·mL^-1;复合菌系的纤维素酶在较低的温度和较宽的pH范围内具有良好的温度和pH稳定性,酶促反应温度15-30℃和pH 4.0-9.0内仍保持80%以上的纤维素酶活力;复合菌系F5-F45、T4-T30和P6.0-P9.0的DGGE条带差异不显著,表明菌系的菌种组成稳定;而在偏酸（pH=4、5）和偏碱性（pH=10）条件下继代培养,复合菌系秸秆降解率和纤维素酶活均显著降低,菌种组成发生变化,进而影响性质与功能稳定性。PCR-DGGE共检测到18个条带,其中关键菌株分别为Bacillus licheniformis、Azonexus hydrophilusd、Azospira oryzae、Arobacter cloacae、Cellvibrio mixtus、Bacillus tequilensis、Clostridium populeti subsp. Mixtus和Clostridium xylanolyticum。【结论】复合菌系GF-20在温度4-30℃、pH 6.0-9.0条件下经过多代继代培养,仍然保持了较高的玉米秸秆分解活性和菌种组成稳定性,具有良好的应用前景。     

玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的菌种组成及降解稳定性研究

【目的】探索不同温度及p H条件对玉米秸秆低温高效降解复合菌系的玉米秸秆分解稳定性及菌群结构稳定性的影响,完善菌系培养方法,促进其应用开发利用。【方法】以低温高效降解复合菌系GF-20为研究对象,在10℃条件下连续继代培养45代、不同温度和p H条件下连续继代培养15代,分别获得多组不同代数(F)、不同温度(T)和p H(P)条件下的菌系。测定各复合菌系发酵液p H、玉米秸秆降解率及纤维素酶活,评价复合菌系的玉米秸秆分解稳定性;利用PCR-DGGE技术结合主成分分析法对菌群组成结构的稳定性进行研究。【结果】在10℃条件下经连续继代培养40代和在温度4—30℃、p H 6.0—9.0条件下继代培养获得的不同复合菌系发酵液p H均随发酵时间的延长趋近中性;玉米秸秆降解率在27.59%—32.53%,除F40显著高于F5外,其余无显著差异;纤维素酶活性呈高代菌系大于低代菌系,温度4—10℃和p H 6.0—9.0条件下,对复合菌系产酶有促进作用,纤维素酶活为1.34—1.84 IU·m L~(-1);复合菌系的纤维素酶在较低的温度和较宽的p H范围内具有良好的温度和p H稳定性,酶促反应温度15—30℃和p H 4.0—9.0内仍保持80%以上的纤维素酶活力;复合菌系F5—F45、T4—T30和P6.0—P9.0的DGGE条带差异不显著,表明菌系的菌种组成稳定;而在偏酸(p H=4、5)和偏碱性(p H=10)条件下继代培养,复合菌系秸秆降解率和纤维素酶活均显著降低,菌种组成发生变化,进而影响性质与功能稳定性。PCR-DGGE共检测到18个条带,其中关键菌株分别为Bacillus licheniformis、Azonexus hydrophilusd、Azospira oryzae、Arobacter cloacae、Cellvibrio mixtus subsp.Mixtus、Bacillus tequilensis、Clostridium populeti和Clostridium xylanolyticum。【结论】复合菌系GF-20在温度4—30℃、p H 6.0—9.0条件下经过多代继代培养,仍然保持了较高的玉米秸秆分解活性和菌种组成稳定性,具有良好的应用前景。     

4组常温分解小麦秸秆复合菌系的比较研究

为筛选常温高效产酶复合菌系,分别以枯叶土壤、牛粪、堆肥和自然腐烂的小麦秸秆为微生物源,通过外淘汰法筛选了4组常温分解小麦秸秆并产胞外酶的复合菌系WSD-5、N、M和D。培养15d后,WSD-5分解小麦秸秆75.6%,而N、M和D的分解率分别为65.0%、69.4%和67.5%。通过各复合菌系对小麦秸秆纤维素、半纤维素和木质素成分的分解比较,可知WSD-5复合菌系具有明显的分解优势:相对于初始秸秆,WSD-5复合菌系使麦秆中的纤维素、半纤维素和木质素分别减少了94.2%、81.9%和21.3%。4组复合菌系虽然均检测到纤维素酶、木聚糖酶及滤纸酶的酶活性,但以WSD-5复合菌系的酶活性为最高。其中滤纸酶活性最高为1.30U/mL,纤维素内切酶活性达4.35U/mL,外切酶活性达到0.60U/mL,β葡萄糖甘酶活性达到0.43U/mL,木聚糖酶活性达到15.16U/mL。特异引物PCR结果显示,WSD-5复合菌系由真菌和细菌共同组成。     

棉秆纤维素降解复合菌系的筛选及其分解特性研究

[目的]从自然环境中筛选降解棉秆的纤维素分解复合菌系,以降解棉秆中的纤维素.[方法]采用PCS培养基,从牛粪、土壤、羊的瘤胃液和发酵粪中筛选纤维素分解复合菌系,通过连续继代培养,获得相对稳定的复合菌系,再获得粗酶液,测定三种酶活(CMC、FPA、纤维二糖酶)和酶解效果.[结果]牛粪的降解纤维素复合系,酶活分别为CMC 11.95 U/mL、FPA 8.29 U/mL、纤维二糖酶11.03 U/mL,产酶动态变化在4～5d酶活性比较高,确定发酵周期为5d,pH值先上升后下降,在发酵的4～5d,pH值相对较高,以后开始下降,维持稳定,呈现弱碱性.[结论]来自牛粪的纤维素降解菌降解能力最强,降解棉花秸秆效果较好,棉秆失重率为18;,糖化率为19.39;.     

玉米秸秆低温降解复合菌系的筛选

【目的】为加快北方高寒地区玉米秸秆降解速度,筛选低温条件下具有良好降解玉米秸秆的复合菌系。【方法】以富含纤维素的腐烂物为菌源,通过滤纸崩解初筛、酶活和秸秆降解率为指标复筛进行玉米秸秆降解菌系的筛选,并对其成分进行分析。【结果】从腐烂的树叶和高原锯末中筛选到两组玉米秸秆降解复合菌系1号和8号。1号和8号复合菌系在玉米秸秆培养基中,15℃培养15 d,玉米秸秆分解率分别达到30.21%和32.21%;1号复合菌系包含木霉和多种细菌,8号复合菌系含青霉和多种细菌;两组复合菌系优势细菌均为梭菌属和芽孢杆菌属菌种。【结论】筛选到的菌系在低温（15℃）实验室条件下能降解玉米秸秆,菌系主要组成是木霉、青霉、梭菌属（Clostridium sp.）、芽孢杆菌属（Bacillus sp.）和草螺菌属（Herbaspirillum sp.）的细菌。     

土壤复合菌系产纤维素酶影响因子优化研究

为提高复合菌系秸秆分解能力,优化复合菌系产纤维素酶条件,以2种具有强秸秆分解能力的土壤复合菌系为试材,研究氮源、pH和温度对复合菌系产纤维素酶的影响,结果表明：单因子试验中,LC和DT复合菌均以氮源为尿素时,纤维素酶活性最高;LC复合菌pH为6、温度20℃时纤维素酶活性最高;DT复合菌系,pH为6、7和温度为50℃时,纤维素酶活性最高。优化因子结果表明,LC复合菌系在氮源为尿素、pH为6时、温度为30℃时,纤维素酶活性最高,为148.60U/L;DT复合菌系,在氮源为尿素,pH为7时、温度为50℃时,纤维素酶活性最高,为141.32U/L。优化培养条件,可显著提高复合菌系纤维素酶活性。     

人工组合复合菌系分解木质纤维素特征研究

为研究人工组合复合菌系降解木质纤维素的效果以及降解过程中微生物群落变化特征。首先对天然复合菌系PLC-8进行分离纯化,随后将筛选出的5株细菌和2株真菌进行组合,构建3种简化的复合菌系,分别为F1、F2和F3。随后,设计秸秆降解试验,利用DGGE方法测定3种复合菌在分解纤维素过程中微生物群落的变化特征,并进行相关的理化分析。结果表明：人工组合复合菌系F3分解木质纤维素的能力最强,在分解木质纤维素30d内秸秆平均减重率为39.80%,半纤维素下降52.64%,纤维素下降25.8%,木质素下降6.26%。在第15天时纤维素内切酶、纤维素外切酶、滤纸酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶的活性已经达到整个分解过程的最高值,分别为0.09、0.08、0.09、0.07和0.11U/mL。复合菌系F3能够自我调节pH,从而改变溶液的pH从微酸性至微碱性,F3的微生物群落呈现出真菌-细菌稳定共存的状态,并且能够长时间保持稳定。因此,人工组合复合菌系F3是稳定、高效的木质纤维素降解复合菌系。     

木质纤维素降解复合菌系筛选与鉴定

为了提高生物质秸秆降解速度,筛选高效生物质纤维素降解菌系,以富含玉米秸秆的腐烂物为菌源,用纤维素刚果红选择性培养基进行初筛,从中分离高效纤维素降解菌。初筛由刚果红培养基上透明圈直径大小以及滤纸条崩解能力初步判定;复筛则通过酶活的测定,包括滤纸条酶活的测定、羧甲基纤维素酶活的测定进行逐级筛选,从而组建高效菌株复合菌系。结果表明,从腐烂的玉米秸秆中筛选到一组玉米秸秆降解复合菌系,其C1菌株滤纸酶活相比最高,为8.52 U/mL;N1菌株的纤维素酶活最高,为6.44 U/mL。对所筛选的菌株复合菌系测序鉴定发现,复合菌系优势菌系主要组成是栓菌(Trametes)、稻瘟病菌(Sarocladium)、链霉菌(Streptomyces)、未分类的放线菌(Actinomycetales unclassified)、丙酸杆菌(Propionibacterium)。     

玉米秸秆低温降解复合菌的筛选及其菌种组成

为筛选适用于北方高寒区玉米秸秆低温降解的复合菌系,促进还田玉米秸秆原位腐解,本研究以内蒙古不同地区采集的57份菌源样品为材料,采用富集培养方法和以玉米秸秆为碳源的低温(15℃)继代培养技术,以不同培养代数秸秆降解率和酶活性为筛选指标,选择高效降解玉米秸秆的复合菌系,并明确其玉米秸秆降解特性及菌种组成多样性。结果表明:57份菌源材料经多层次递进式筛选后获得3个玉米秸秆低温高效降解复合菌系,编号分别为M44、M14和M2,15℃培养20 d后,玉米秸秆降解率分别为35.33%、33.34%和31.33%。其中M44的玉米秸秆降解率较对照(GF-20)高12.25%,秸秆组分中半纤维素和木质素降解率分别较对照高5.47%和23.13%;滤纸酶、内切葡聚糖酶、木聚糖酶和漆酶的活性较对照分别高7.41%、1.44%、13.85%和17.88%。由高通量测序可知,Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes为各菌系中的优势菌门,M44中的优势属为Trichococcus、Acinetobacter;M14主要由Azospirillum、Enterococcus组成;M2主要由Delftia、Sphingobacterium组成。综上所述,以玉米秸秆为碳源筛选获得的复合菌系M44在低温(15℃)条件下具有高效降解玉米秸秆的能力。     

玉米秸秆分解复合系的构建

以菜园土和不同有机肥组合的土样为材料,通过天然纤维素分解菌群的分离、驯化以及复配具有纤维素酶、半纤维素酶和木质素酶活性的单菌株来构建玉米秸秆分解复合系。结果表明,对筛选得到的6个分解菌群进行了驯化培养,10代后菌群的pH值和羧甲基纤维素酶(CMC)活性已基本稳定;经过与具有纤维素酶活性(M,H)、木质素酶活性(Y1,Y7)、半纤维素酶活性(Y6)的菌株复配后得到的复合系,真菌与细菌含量均有所提高,CMC活性达到了35.6 U/g。     

低温菌群筛选及对温度的影响

为解决北方秋冬季节由于气温低、周期漫长而导致的大量农业废弃物堆积问题,通过对农业废弃物和碱性土壤的筛选,得到糖、淀粉、蛋白质和纤维素的降解单菌。将这些单菌进行混合、复配,得到可分别将糖、淀粉、蛋白质和纤维素降解率提高12.42%、18.03%、12.35%和12.59%的低温混合功能降解菌。不同低温混合功能降解菌使物料升温,从而进入中温期,带动中温菌株和高温菌株生长、繁殖,产生大量生物能,进入高温阶段,完成无害化处理。     

环境温度对蜂巢内温湿度的影响

为了研究环境温度对蜂巢内温湿度的影响,设计了一种在蜂群处于近乎原生态环境下的温湿度测试系统.该系统根据巢脾位置前后对称和蜂房均匀分布情况,在巢脾间隙处精确地放置微型温湿度传感器.上位计算机和下位单片机通信采用无线方式.计算机控制单片机何时采集,单片机采集的温湿度值传给计算机并显示和存储在计算机上.通过对检测数据的分析可知:在环境温度较高时,蜂巢各点温湿度几乎相等,蜜蜂均匀分布在蜂巢中;在环境温度较低时,从中间巢脾向最外层巢脾温度递减湿度递增,对于单张巢脾,从巢脾几何中心区域向周边区域温度递减湿度递增,说明蜜蜂聚集在蜂巢中间.无论环境温度高低,在蜜蜂分布区域都呈现出恒温和恒湿现象,蜂巢中心温度和湿度分别是(35±1)℃和(56±10)%RH.     

瓜实蝇的发育起点温度和有效积温研究

在不同恒温条件下测定了瓜实蝇的发育历期,并应用直线回归法计算出瓜实蝇卵、幼虫、蛹和成虫发育起点温度分别为12.16 ℃、11.91 ℃、11.65 ℃和13.99 ℃;有效积温分别为17.22 d·℃、76.38 d·℃、134.92 d·℃和802.57 d·℃.     

贮藏温度对草鱼片冰温保鲜的影响

为了延长冰温贮藏草鱼片的贮藏期,通过盐浸和冰温真空脱水的方法降低鱼肉冰点,从而降低冰温贮藏温度。将新鲜草鱼片用4%盐水在–0.5℃下浸渍10h,然后冰温真空脱水至60%±1%含水率(冰点为–4.2℃),设定了2组冰温组,T1组贮藏温度设定为(–0.5±0.5)℃;T2组为(–3.5±0.5)℃,以4℃冷藏组CT作为对照。在贮藏期间定期测定其pH值、菌落总数(TBC)、硫代巴比妥酸值(TBA)、游离氨基酸和挥发性盐基氮(TVB-N),并进行相应的感官评价,探究贮藏温度对草鱼片品质变化的影响。结果表明,通过降低冰点的方法降低贮藏温度,能够减缓草鱼片TBC、TBA和TVB-N的上升速度,显著延长贮藏期。–0.5℃与–3.5℃冰温贮藏的样品贮藏期分别为50d和60d,冷藏的样品贮藏期只有30d。综合分析,–3.5℃贮藏的草鱼片保鲜效果最优,感官最好,其次是–0.5℃。     

Glass-transition temperature of water

The glass-transition temperature of water (T(g)) has been calculated by use of the Tammann-Hesse viscosity equation with the viscosity equal to 10(13) poise at T(g). The derived value of T(g),162 +/- 1 degrees K, is significantly higher than previous estimates.     

Vitrification temperature of water

The vitrification temperature (T(g)) of water is an elusive quantity because of the great difficulty in supercooling water sufficiently without initiating its crystallization. Water depresses the vitrification temperature of glycerol (184 degrees K) monotonously, and this property has been used for derivation of an estimate of its T(g). The result, 127 degrees +/- 4 degrees K (-146 degrees +/- 4 degrees C), is the temperature below which water presumably exists as a brittle, glassy substance.     

The temperature of cavitation

Ultrasonic irradiation of liquids causes acoustic cavitation: the formation, growth, and implosive collapse of bubbles. Bubble collapse during cavitation generates transient hot spots responsible for high-energy chemistry and emission of light. Determination of the temperatures reached in a cavitating bubble has remained a difficult experimental problem. As a spectroscopic probe of the cavitation event, sonoluminescence provides a solution. Sonoluminescence spectra from silicone oil were reported and analyzed. The observed emission came from excited state C(2) (Swan band transitions, d(3)IIg-a(3)II(micro)), which has been modeled with synthetic spectra as a function of rotational and vibrational temperatures. From comparison of synthetic to observed spectra, the effective cavitation temperature was found to be 5075 +/- 156 K.     

Polar temperature of venus

The presence of substantial polar cooling of Venus, as derived from microwave interferometry at 10.6 cm wavelength, is shown to be open to doubt. Other microwave measurements give little evidence for significant pole-ward variation in temperature on the planet.     

灰飞虱发育起点温度及有效积温的研究

利用培养箱，在恒温条件下饲养灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallen）。测定卵、若虫、成虫繁殖前和全世代发育历期，用直线回归法计算灰飞虱各虫态和全世代的发育起点温度和有效积温：分别为10．06、6．43、10．29、8．03℃和102．3、365．2、87．5、52．1日度；根据有效积温法则预测该虫在济宁市1年完成的代数为5．2代。