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%。     

一株高效木质素降解细菌的筛选及产酶条件的优化

木质素是自然界中含量丰富、结构复杂,是农作物秸秆以及城市生活垃圾中一种常见的难降解物质,一些细菌具有降解木质素的功能。以朽木和枯叶作为样品,采用苯胺蓝平板法筛选出1株能够降解木质素且产酶能力较高的菌株C\|9,已期获得高效降解木质素的细菌,对细菌降解木质素体系提供参考。经微生物形态学和16SrDNA鉴定为节杆菌属（Arthrobacter sp.）;经产酶条件优化,确定菌株C\|9的产酶最优条件为：温度30～35℃,转速150 r/min,培养液的初始pH 7～8之间,最佳碳源为淀粉,最佳氮源为蛋白胨,诱导剂MnSO4浓度0.8 mmol/L;在最优条件下,菌株C\|9的木质素过氧化物酶活性74.62 U/mL,锰过氧化物酶活性58.61 U/mL,漆酶活性为68.92 U/mL。     

改善烟叶品质微生物的筛选及其作用效果研究

[目的]本文旨在从不同种类的烟叶表面分离鉴定能有效降低烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质及果胶含量的细菌菌株,并研究菌株在最佳产酶条件下产生的降解酶对烟叶品质的改善效果。[方法]通过测定分离株降解淀粉、纤维素、木质素、蛋白质及果胶的能力以及菌株产生的各种降解酶活性筛选具有高效降解能力的菌株。通过优化发酵时间、发酵温度、pH值、接种量、培养基装液量及摇床转速等条件使菌株产酶效率达到最高,将最佳产酶条件下生产的发酵液和烟叶共同发酵,测定发酵前、后烟叶中大分子化合物及香气成分的含量变化以评价菌株对烟叶品质的改善效果。[结果]在分离得到的87株菌株中,菌株yc10被鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),可以同时降解烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶,且产生的各种降解酶活性均处于中高水平。菌株yc10的最佳产酶条件为:发酵时间36 h,发酵pH值7,发酵温度37℃,接种量6%(体积分数),装液量80 mL,摇床转速200 r·min~(-1)。在最佳产酶条件下培养菌株yc10,并将其粗酶液作用于4种烟叶A、B、C、D,结果发现4种烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶均被降解,且烟叶中总糖含量增加。烟叶A经过菌株yc10发酵后,酮类、酸类、酯类、杂环类、醇类和醛类物质的含量均增加。[结论]从烟叶表面分离得到1株假单胞菌yc10,可产生多种降解酶;优化发酵条件后,对烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶的降解效果均有提升,发酵液作用于烟叶48 h后可使大分子化合物含量降低、总糖含量增加、烟叶中香气成分含量增加,起到提质增香的效果。     

高效选择性降解稻草木质素的菌株及其产酶特性的研究

采用变色圈试验和木质素降解试验,对19株木材腐朽菌对稻草生物降解能力进行定性及定量筛选,获得了毛革盖菌(Coriolus hirsutus)、东方栓菌(Trametes orientalis)、彩绒革盖菌S2(Coriolus versicolor)和白干酪菌(Tyromyces albidus)4株高效降解稻草木质素的菌株.在15 d的培养中,各菌株对稻草木质素的降解率分别为36.71%、33.59%、22.46%和21.90%.在基础培养基发酵培养中,4菌株的漆酶活性分别在8 d和14 d达到峰值,其中白干酪菌的漆酶活性最高,为147.73 U/L,毛革盖菌、东方栓菌和彩绒草盖菌S2的漆酶活性最高分别为113.00,133.65,122.65 U/L;4菌株的木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶的酶活性均不高,可能与缺少必要的诱导剂有关.4菌株的胞外蛋白含量和菌丝重增加变化曲线基本一致,只是峰值略有提前.4株不同来源的彩绒革盖菌在木质素降解能力上存在一定的差异,这与菌株的地域差异和菌株的多次转接有直接的关系.     

1株木质素降解菌的筛选、鉴定及液态发酵条件优化

  目的  制作应用于园林绿化废弃物的以木质素降解菌为原材料的高效液体菌剂。  方法  通过苯胺蓝平板褪色圈法和愈创木酚平板变色圈法从分离纯化得到的22株菌中筛选目标菌株,并用内转录间隔区(ITS)测序法对目标菌株进行鉴定,然后通过单因素试验对目标菌株的培养时间、接种量和培养基配方(碳源和氮源)进行优化,最后根据单因素试验结果,采用均匀实验结合人工神经网络算法寻找目标菌株的最佳发酵条件。  结果  根据平板褪色和显色结果,选定菌株Q01为目标菌株。经鉴定,菌株Q01为栓菌属Trametes真菌。根据单因素试验和均匀试验结果,确定菌株Q01的最优发酵条件为培养时间5 d,接种菌液体积分数为12.5%;培养基配方为木质素磺酸钠14.00 g·L?1、蛋白胨12.30 g·L?1、酵母粉5.00 g·L?1、豆饼粉3.00 g·L?1、五水合硫酸铜0.12 g·L?1、氯化钠0.53 g·L?1、pH自然。优化条件后菌株Q01的生物量提高1.27倍,锰过氧化物酶活性提高31.71倍,木质素过氧化物酶活性提高19.12倍,漆酶活性略有降低,但3种木质素酶的总酶活性提高了4.38倍。  结论  菌株Q01在优化后的发酵条件下制得的液体菌剂具有高酶活性和高生物量的特点,在降解园林绿化废弃物木质素方面具有一定应用潜力。图6表3参29     

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。     

毛头鬼伞菌株降解玉米秸秆的效果

以长白山腐殖质土壤为样品进行富集培养,筛选出能够降解玉米秸秆木质素的微生物,结合ITS生物学鉴定与形态学鉴定,确定筛选得到的菌株为毛头鬼伞Coprinus comatus。该菌株产漆酶酶活4.86 U/mL、木质素过氧化物酶酶活1.33 U/mL、锰过氧化物酶酶活2.96 U/mL、木聚糖酶酶活18.22 U/mL、羧甲基纤维素酶酶活性3.57 U/mL。该菌株降解玉米秸秆的失重率达23.65%,其纤维素降解率为17.06%,半纤维素降解率为7.65%,木质素降解率为35.67%。以上为进一步开发其在玉米秸秆降解方面提供了参考。     

用于烟叶提质的苏云金芽孢杆菌SY-1产淀粉酶条件的优化研究

为了提高苏云金芽孢杆菌 SY-1 菌株淀粉酶活性,提升烟叶生物酶发酵过程中淀粉降解效率,从而提高烟叶品质,以淀粉酶活性为指标,对 SY-1 菌株产酶培养基及发酵条件进行单因素及响应面试验优化。结果显示,SY-1 菌株产淀粉酶的最优培养基及发酵条件：可溶性淀粉+玉米淀粉(m_{可溶性淀粉}∶m_玉米淀粉=1∶1)15.69 g/L,蛋白胨+酵母粉(m_蛋白胨：m_酵母粉=1∶1)16.87 g/L,CaCl₂5.91 g/L;温度 36.83 ℃、转速 189.71 r/min。酶活性为 223.45 U/mL,与优化前相比提高 92.55%。利用优化后 SY-1 酶液处理烟叶,淀粉降解率达 40.68%。与优化前酶液处理相比,淀粉降解率提高 23.80个百分点,优化后酶液处理烟叶中水溶性总糖和还原糖含量分别增加 5.91% 和 7.84%,总氮和烟碱含量分别下降 4.23% 和 2.84%,两糖差降低,糖碱比提高,有利于提高烟叶吃味品质。     

6种白腐真菌的产酶能力及对稻草的降解效果

比较了不同时间点6种白腐真菌在试管内降解稻草过程中纤维素酶、半纤维素酶、木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)、漆酶(Lac)的活性及培养基的纤维素、木质素降解率.结果表明,发酵后5d和10 d黄孢原毛平革菌的纤维素酶和半纤维素酶活性达到高峰,分别为449.96 U/g和375.35 U/g;平菇的纤维素酶和半纤维素酶活性在5d和10d时分别为323.07 U/g和289.24U/g;红芝的LiP、MnP、Lac在发酵后4、8、10 d达到最高值,分别为85.64、12.32、1.85 U/L,黄孢原毛平革菌、秀珍3号、红芝的纤维素降解率达到42％、20％、20％左右,平菇、红芝、黄孢原毛平革菌的木质素降解率达到27％、28％、27％左右,说明平菇、红芝和黄孢原毛平革菌具有较好的降解纤维素和木质素的能力.     

贝莱斯芽孢杆菌在改善雪茄烟叶品质中的应用

以CX-014雪茄茄衣晾制结束后的烟叶为材料，对其进行微生物分离纯化，从中筛选出了一株产酶丰富且酶活均处于中高水平的菌株H1，通过形态学和分子生物学方法对该菌株进行了鉴定，并探究了在雪茄烟叶发酵过程中添加外源苯丙氨酸和葡萄糖对该菌株降解烟叶中大分子物质、增加雪茄烟叶香气成分的促进作用。结果表明：H1菌株被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）；在添加外源营养物的条件下经菌株H1发酵后的雪茄烟叶中果胶降解率达到34.93%，淀粉、木质素、蛋白质和纤维素等大分子物质的含量也明显降低；当接菌量为2.4×107 CFU/g，并添加0.25%苯丙氨酸和0.5%葡萄糖的外源物质的情况下，雪茄烟叶在37℃下发酵6 d后，烟叶中新增了异佛尔酮和2,5-十八碳二炔酸甲酯等香气物质，且β-大马酮、2-仲-丁基环戊酮等的含量明显增多，香气得到明显改善。同时，菌株H1的产香发酵成本低，操作工艺简单，可以在工业生产中推广，以提高烟叶品质。     

外源复合酶制剂对发酵后茄芯烟叶品质的影响

为探究工业添加外源复合酶制剂对发酵后茄芯烟叶品质的影响,本试验以2020年德雪3号上部一级未发酵的茄芯烟叶为材料,用150 U/g中性蛋白酶分别与果胶酶、纤维素酶组成不同复合酶制剂处理,分析研究烟叶堆垛发酵30 d后不同复合酶制剂处理对烟叶常规化学成分、中性致香物质的影响,并通过主成分分析和感官质量评价方法对其效果进行评定。结果表明,与对照(不施酶制剂)相比,各外源复合酶制剂处理发酵后茄芯烟叶总氮、总糖和还原糖含量增加,蛋白质和烟碱含量均有所下降;中性致香物质含量均有所增加,香气质提升,刺激性、杂气下降,余味更加干净且甜润感增强。主成分分析结果显示,外源添加150 U/g中性蛋白酶和90 U/g果胶酶复合制剂处理(NP1)发酵后烟叶综合品质得分最高,其次为NC3处理(150 U/g中性蛋白酶和150 U/g纤维素酶)。感官质量评价NC3处理总得分最高,最有利于提高发酵后茄芯烟叶品质。     

烟叶中1株可高效降解淀粉的菌株筛选与作用效果研究

为有效降低烟叶中的淀粉含量、提高烟叶品质,从不同产地原烟表面初步分离具有降解淀粉能力的菌株,通过测定菌株的淀粉酶活性筛选高效产淀粉酶菌株,并对筛选菌株基因组DNA进行16S rDNA测序,同时结合生理生化试验对其进行鉴定。结果表明:在分离得到的22株菌株中,XC-3菌株产淀粉酶活性最高(116 U/mL);根据其16S rDNA测序结果以及生理生化试验结果推断,XC-3为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。进一步采用正交试验优化XC-3菌株在烟叶中的发酵条件,并考察其对烟叶中淀粉的降解效果。结果显示,将培养后的XC-3菌液(OD600=2.0)按照3%的烟叶质量比例接种于抽梗后的烟叶表面,在37℃条件下发酵48 h后,烟叶中的淀粉降解率可达29.84%,烟叶的总糖、还原糖含量上升,有效提升了烟叶的整体质量。     

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.     

高产漆酶菌株的筛选及其对秸秆降解初探

主要对21个隶属于担子菌门的菌株进行了漆酶活性的比较。通过平板培养进行初步筛选,液体发酵的方法进行复筛,培养15 d后得到高酶活的菌株(酶活达到300U/mL以上)3株,依次是一色齿毛菌(Cerrena unicolor);薄皮干酪菌(Tyromyces chioneus)和烟管菌(Bjerkandera adusta)。研究3种菌株对秸秆纤维素、半纤维素和木质素降解的能力,实验结果表明:B.adusta和T.chioneus是较好的秸秆木质素降解菌株,对木质素降解率依次为66.13%,61.92%。     

西柏三烯-4,6-二醇降解菌的筛选鉴定及其在再造烟叶中的应用

为明确西柏三烯-4,6-二醇(CBT)的生物降解机制,探究CBT降解菌在再造烟叶中的应用,以CBT(0. 3 g/L)为唯一碳源,采用稀释涂布平板法从初烤后烟叶中分离得到1株高效降解CBT产香的菌株H3-1,该菌株发酵30 h后CBT的降解率达到85. 85%,降解产物为金合欢醛,在培养基中加入麦芽糖(2 g/L)时,发酵液中有茄酮检出;根据形态特征和系统进化树分析,初步鉴定菌株H3-1为新鞘氨醇杆菌(Novosphingobium sp)。将H3-1菌制剂按5%接种到再造烟叶浓缩液中,发酵24 h后检测发现,苯甲醇、2-乙酰基吡咯、甲基麦芽酚、苯乙醇、2-乙基-3-甲基马来酰亚胺、甲基环戊酮、茄酮、二氢猕猴桃内酯、4-羟基-β-二氢大马酮、9-羟基-4,7-巨豆三烯酮、4-(3-羟基丁基)-3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮、叶绿醇、棕榈酸含量升高;评吸结果显示,发酵后再造烟叶较发酵前相比香气浓度和香气量均有所改善。综上,新鞘氨醇杆菌H3-1可降解CBT生成金合欢醛和茄酮,且该菌株具有增加再造烟叶浓缩液香气量、提高香气质的作用。     

陈化烟叶中1株果胶酶高产菌的分离、筛选与鉴定

烤烟中的高果胶含量严重影响烟草吸食品质和陈化速度。为降低烟草中的果胶含量,提高烟草及烟草制品的品质及安全性,从不同年份和不同产地的18份复烤烟草中共分离筛选出有降解果胶能力的细菌38株和真菌9株。其中,XC-8、XC-30、SMXP-57、SMXP-58、SMXP-62共5株细菌具有较高的降解果胶的能力,在发酵时间24 h、发酵温度30℃、接种量10%条件下果胶酶活性分别为176、179、143、192、121 U/mL。其中,菌株SMXP-58酶活性最高(192 U/mL),通过16S r DNA序列分析并结合形态、理化特性分析,确定SMXP-58菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。将SMXP-58菌株制成的菌剂(9.6×107个/mL)喷施于100 g烟叶表面,发酵3 d的烟叶评吸总分提高了1.02,进一步优化发酵条件,在发酵时间60 h、菌液量1 mL、水量20 mL的条件下,烟叶中果胶含量最低(7.45%)。     

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...     

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。     

高活性木质素降解菌株T-8的分离、筛选与鉴定

为了筛选对木质素有降解能力的菌株,本试验从菜地土壤、动物粪便、青贮饲料中分离筛选出79株产芽孢细菌,初筛获得具有木质素降解能力的菌株20株,经过复筛,筛选出一株具有较高木质素降解能力的菌株T-8,其木质素过氧化物酶酶活为626.67 U/L。对T-8进行形态鉴定、生理生化特征鉴定和16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),其与B. amyloliquefaciens的相似性高达99.91%。     

烟叶中纤维素高效降解菌的筛选与作用效果研究

为有效降解烟叶中的纤维素,改善烟叶的整体品质,从不同产地原烟表面初步分离出具有降解纤维素能力的菌株;通过测定菌株所产纤维素酶活性,筛选高产纤维素酶菌株并进行16 S rDNA测序,结合生理生化试验对其进行鉴定;进一步采用正交试验优化菌株在烟叶中的发酵条件,考察烟叶中纤维素降解效果。结果表明:1)在分离得到的18株菌株中,XC-19-1产纤维素酶活性最高(6.6 U·mL~(-1));2)16 S rDNA测序以及生理生化试验推断,XC-19-1为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);3)根据正交试验的结果,将培养后的XC-19-1菌液按照3%的烟叶质量比例施加于抽梗后的烟叶表面,在温度为37℃、相对湿度为75%的条件下作用60 h后,烟叶中的纤维素降解率可达30.6%,总糖以及还原糖含量均有明显提高,有效提升烟叶整体质量。