高效稳定纤维素分解菌复合系MC1的酶活特性

用羧甲基纤维素钠 (CMC)糖化力法测定了一组高效稳定的纤维素分解菌复合系MC1纤维素酶活性表达特性。结果表明 ,显色反应产物的最大吸收波长在 4 90nm处 ,最适酶促反应温度为 6 0℃ ,最适反应pH 6 .0 ,较理想的酶促反应时间为 10min ;用不同温度和pH处理 ,MC1的纤维素酶在 6 5℃以下和pH 4 .5～ 10 .5之间表现出很高的稳定性 ,但超出此范围 ,酶活性急剧下降直至丧失。     

高效稳定纤维素分解菌复合系MCl的酶活特性

用羧甲基纤维素钠(CMC)糖化力法测定了一组高效稳定的纤维素分解菌复合系MCl纤维素酶活性表达特性。结果表明，显色反应产物的最大吸收波长在490nm处，最适酶促反应温度为60℃，最适反应pH6．0，较理想的酶促反应时间为10min;用不同温度和pH处理，MCl的纤维素酶在65℃以下和pH4．5。10．5之间表现出很高的稳定性，但超出此范围，酶活性急剧下降直至丧失。     

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。     

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;.     

高效稳定纤维素分解菌复合系WSC-6的筛选及其功能

以麦秸垛下的土壤和麦秸为原料的堆肥为材料，利用限制性培养技术，经过多代淘汰及其不同系之间的组配，最终筛选构建了一组木质纤维素分解菌复合系WSC-6。复合系100mL培养液在50℃下静止培养72h，可以分解0．48g滤纸、0．38g棉花和0．14g稻秆。在发酵液初始pH5-9的范围内，可以高效分解滤纸，且复合系均可以把发酵液的pH调节到中性，并最终稳定在8．0～8．5之间。在连续添加滤纸的情况下复合系可以保持纤维素分解活性20d以上，在滤纸分解过程中发酵液的pH维持在6．5以下，当滤纸分解完毕后pH恢复到8．0～8．5之间。     

纤维素分解复合菌系WSC-9中厌氧细菌的分离

复合菌系WSC-9是一组具高效稳定分解纤维素能力的细菌复合群体。为了研究其微生物组成,以纤维素分解情况为依据,分离复合菌系中具有纤维素分解能力的厌氧纯培养菌株,通过16S rDNA基因序列初步分析确定系统发育地位。从WSC-9中获得1株可有效降解纤维素的严格厌氧细菌WSC-9-7,50℃培养10 d,稻秆的总干重减少了47%。WSC-9-7为杆菌,产孢,能够利用纤维二糖、纤维素、滤纸、稻秆等。经数据库比对,与菌株HAW-RM37-2-B-1600d-W(FN563295)的相似性达到99%,与Clostridium islandicumAK1(EF088328)的相似性为98%。其中,Clostridium islandicumAK1厌氧且可以分解多糖类物质,获于冰岛的热泉;HAW-RM37-2-B-1600d-W在堆肥样品的克隆结果中获得,未获得纯培养。菌株WSC-9-7与这两株细菌均为嗜高温的严格厌氧细菌。初步判断菌株WSC-9-7可能是Clostridium属中的一个成员。     

高酶活纤维素分解菌分离筛选的研究

[目的]筛选有良好分解效果的纤维素分解菌。[方法]以含菌秸秆、腐叶和玉米地土壤为材料,经富集培养后,根据水解圈直径进行纤维素分解菌初筛分离培养和复筛培养,制取粗酶液,测定CMC酶活力和滤纸酶活。[结果]从各地采集的样品中共分离到6个菌株,各菌株均能在羧甲基纤维素钠培养基上较好生长,其中菌株H-1、H02、H．6生长最快,而其余菌株则生长缓慢,菌株H-2的CMC酶活和滤纸酶活分别为0．2114和0．2950IU／ml,菌株H-6的CMC酶活和滤纸酶活分别为0．2016和0．2802IU／ml,高于其他4种菌株;菌株H4的产纤维素酶能力最低,CMC酶活和滤纸酶活分别为0．1819和0．2065IU／ml。[结论]H-2、H-6菌株分解纤维素的能力最强。     

纤维素厌氧降解菌的分离筛选及复合菌系构建研究

为利用Hungate厌氧技术,从常年堆放秸秆垛下面的新鲜土壤及腐烂秸秆中分离出3株分解纤维素能力相对较强的专性厌氧菌,经初步鉴定为芽孢梭菌属。进一步对其进行复合菌种构建,筛选出了具有高效降解秸秆的复合菌剂II及适宜生长的培养基。     

纤维素分解复合菌系St-13的筛选及产酶条件的研究

从腐烂的枯枝落叶中分离到一组分解能力较强的纤维素分解复合菌系Sc-13,该复合菌系由平板可分离的细菌和难培养细菌组成。5d内可使滤纸完全崩溃,液体培养到14d时能够分解玉米秸秆中85．27％的纤维素,总失重率为58．03％。通过正交优化试验,确定该复合菌系的产酶最佳条件为：2％微晶纤维素,1．5％NaNO3,初始pH7．0,温度32℃;摇床培养48h时其CMCase为0．455IU／ml。     

高效木质纤维素分解菌复合系的发酵特性

试验以稻草为唯一碳源,50℃静置培养,通过批次发酵和批次补料发酵的培养方式,对复合菌系的pH、溶解氧浓度(DO)、分解效率和发酵产物组成进行了研究。结果表明,批次发酵时,pH由初始值8.59降为6.03后回升,10d后稳定在8.0左右;培养1d的DO值由初始的4.34mg·L-1迅速下降到0.22mg·L-1,此后一直维持在0.07～0.10mg·L-1的范围内;发酵3d时稻草的分解率达到42.5%,随着发酵的进行,稻草分解速率显示逐渐降低的趋势;主要液相末端产物是挥发性脂肪酸(VFA),其中乙酸质量浓度占总VFA质量浓度的90%以上。连续补料发酵时,每次添加稻草24h后pH降到最低,乙酸的含量也达到最大值,随后逐渐升高直到下一次添加稻草;而发酵体系内的DO值的变化与批次加料发酵相似。     

人工组合纤维素分解复合菌系的构建及各组分对纤维素分解的影响

为研究复合菌系高效协同分解纤维素的机制,从天然富集且高效稳定分解纤维素的复合菌系WSC-9中分离获得的8株细菌纯培养进行组合,构建由3株厌氧菌(W-A、W-B、W-C)和2株好氧菌(W-3、W-5)组成且具有较高纤维素分解能力的组合,PCS培养基中50℃静止培养10 d可分解97.6%的滤纸。组合减少试验显示,W-B为纤维素分解的关键菌株,减少组合中任一菌株均会降低滤纸分解率,培养基中代谢产物乙醇、乙酸、丙酸等含量也发生变化。W-3和W-5对厌氧菌分解滤纸具有辅助作用,W-B和W-C分别对滤纸分解初期的乙醇和后期的己酸含量有重要影响,厌氧菌对培养基p H均有调节作用。     

土壤中纤维素降解真菌的筛选及酶活性分析

[目的]筛选降解小麦秸秆纤维素的真菌并分析C/N比对纤维素酶活力的影响。[方法]应用刚果红鉴定培养基和滤纸条降解度分析法筛选菌株,通过比对真菌rDNA的ITS区域序列鉴定菌株类型,通过调节培养基葡萄糖和(NH4)2SO4的比例研究了纤维素降解酶活性。[结果]从土壤中筛选出有2株分解纤维素能力较强的真菌,分别命名为NY01和NY02;真菌ITS保守序列比对结果显示,NY01与木霉的相似性最高达99%,NY02与毛霉的相似性高达99%;培养基中C/N比值在8∶1时2个菌株的CMC和FPA酶活性均达到最高。[结论]该研究为进一步探索秸秆纤维素降解奠定了基础。     

一组纤维素-林丹分解菌复合系的稳定性研究

本试验通过对一组高效降解纤维素林丹的复合微生物菌系的性质、功能和菌种组成进行研究,以确定该菌系的稳定性.结果表明,该复合系能在较大的pH范围内保持高的纤维素林丹分解活性,不同培养代在培养过程中的pH均呈现先降后升的趋势;不同代次的复合系在培养第3 d时对滤纸的分解率均达到了90%以上,在第7 d时对林丹的降解率均达到50%以上,且差异很小,说明该复合菌系产酶及分解纤维素和林丹的能力也已经非常稳定;平板培养基培养证明该复合菌系全部由细菌组成,用变性梯度凝胶电泳(DGGE)法比较来源于不同培养代的16S rDNA条带,分析菌种组成的变化,结果显示,不同培养代的菌种组成的主要条带没有变化,在DGGE图上出现的菌种能够稳定存在.     

农作物秸秆纤维素酶法降解工艺研究

以玉米秸秆和麦草为原料,用正交试验法探讨了农作物秸秆纤维素酶法降解的工艺。结果表明,各试验因素对农作物秸秆纤维素降解率影响的程度由大到小的顺序依次为处理时间、原料、酶制剂及添加量、环境pH。其最佳工艺是在环境pH为7的条件下,将12 mL/kg康宁木霉粗酶液添加在玉米秸秆粗粉中降解18 h,可得到最佳的酸性纤维效果,降解率为9.82%。     

外源复合菌系对堆肥纤维素和金霉素降解效果的研究

采用野外堆肥装置,通过在以鸡粪和秸秆为原料的高温堆肥中加入经过驯化构建的具有降解纤维素和金霉素双重功能的复合菌系,研究了接菌处理对提高堆肥效率和降解抗生素类兽药污染物的效果.结果表明,该复合菌系对纤维素降解有明显的促进作用,接菌处理堆肥中的纤维素含量到堆肥结束时从开始的22.00%减少到8.25%,减少了62.5%,而CK和CK+金霉素两个未接菌处理分别减少了54.28%和53.78%.同时,高温堆肥过程本身对金霉素就具有一定的降解作用,CK和CK+金霉索两个未接菌处理对金霉素的降解效果差异不大,降解率在60%左右;接种复合菌系处理的金霉素降解率达82.23%,显著高于CK和CK+金霉素两个未接菌的对照处理.     

耐低温降解纤维素菌株的筛选及复合菌系构建

[目的]筛选适合我国北方冬春季秸秆降解的高效低温纤维素降解菌株。[方法]在低温地区采集土壤,10℃初筛耐低温菌株,通过刚果红染色液法进行复筛,利用DNS法测定CMC酶活性。将筛得菌株和实验室自存菌株结合拮抗试验构建复合菌系,测定复合菌系CMC酶活性,测定秸秆降解率,并对代表性菌株进行产酶条件优化,对最终确定的复合菌系中的菌株进行分子生物学鉴定。[结果]10℃低温培养初筛得到55株耐低温菌株,刚果红染色法复筛得到8株具有明显水解圈的单菌株,其中包括细菌3株、真菌2株、放线菌3株,其中纤维素酶活性最高达到47.0 U/mL;根据拮抗试验构建了2个复合菌系,其纤维素酶活性分别达到31.0和53.0 U/mL;秸秆降解试验中,实验室和沙袋法的复合菌系2对秸秆的降解率分别达31.8%和45.1%,显著高于复合菌系1和对照组;对JGDZTX3进行产酶条件优化,确定最佳氮源为牛肉膏,培养温度为10℃,培养时间为4 d,初始pH为7,在此条件下CMC酶活性达到66.5 U/mL,这4个条件对产酶均有显著影响(P<0.05);对复合菌系2的4个未知菌株进行鉴定,鉴定结果分别为白蚁菌、葡萄球菌、长柄...     

百菌清对土壤微生物数量和酶活性的影响

在模拟土壤生态系统中研究了百菌清对土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明,百菌清对细菌表现出明显抑制效应,药剂处理21d后才有所恢复;百菌清对放线菌影响小于细菌,14d后开始恢复;百菌清对真菌影响不明显。百菌清处理后对土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶均产生一定的抑制作用,但这种抑制作用只是暂时的,随着时间的延续逐渐恢复;蔗糖酶对低浓度百菌清表现出一定的抗性;百菌清对过氧化氢酶的影响与其他酶不同,表现出先抑制后刺激的作用。     

高效玉米秸秆降解复合菌系的筛选

为了促进玉米秸秆快速腐解还田,使秸秆资源能够在田间得到高效利用,减少环境污染,对实验室保藏的纤维素降解菌和木质素降解菌进行组合,以筛选高效降解玉米秸秆的微生物菌系,并通过玉米秸秆失重率、木质纤维素降解率评价该微生物菌系对玉米秸秆的降解效果。结果表明:由蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)、少孢根霉(Rhizopus microsporus)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiers)组成的复合菌系对玉米秸秆的降解效果最好,秸秆失重率为29.83%,纤维素降解率为56.14%、半纤维素降解率为47.98%、木质素降解率为42.18%。高效降解玉米秸秆复合菌系的筛选对解决秸秆还田,提高土壤肥力和作物产量具有重要的现实意义和经济意义,同时,也可解决环境污染,具有一定的社会和生态效益。     

纤维素降解菌群构建及其降解能力的初步研究

通过对堆肥材料内微生物菌群的连续筛选与驯化,获得高效、稳定纤维素降解菌群,并对其生长特性和降解能力进行了研究,结果表明:降解菌群生长迅速,培养第7天即可达到生长平台期;菌群纤维素酶活性在1～7 d内逐步增加,第7天的酶活性最高;降解菌群对不同纤维素材料的纤维素酶活性差异较大,初始pH值低有利于降解菌群酶活性的提高,其中初始pH值为4.0时的纤维素酶活性最高,为86.54 U。