复合木质素降解菌对麦秸降解及相关酶活的研究

研究在优化固态培养基上复合木质素降解菌Tf1+JG1连续发酵对麦秸的降解及相关酶活的变化,通过检测木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac)的活力及发酵麦秸的木质素和粗蛋白含量,计算失重率和木质素降解率,结果表明:Tf1+JG1发酵30d时麦秸木质素降解率达到57%,粗蛋白含量提高60.71%,从而提高麦秸饲料利用率和营养价值。     

表达木质素降解酶的基因工程产朊假丝酵母菌部分生物学特性研究

木质素是农作物秸秆饲用化利用的主要限制因素,现仅有少数微生物产生木质素降解酶,且产量少、酶活低,不适合工业化生产,酶蛋白的高效异源表达是提高木质素降解酶产量的有效途径。工程菌ZHMX4和ZHQX1是分别从黄孢原毛平革菌和云芝栓孔菌中扩增出木质素过氧化物酶基因（lip）和漆酶基因（lac）,利用同源整合重组技术构建所得的工程菌。对前期构建的表达木质素降解酶工程菌ZHMX4和ZHQX1进行了部分生物学特性研究,包括木质素降解酶适宜反应条件、木质素降解酶基因拷贝数和工程菌降解天然木质素能力的测定及工程菌营养需要分析,了解2株工程菌特性的同时为后续研究工作奠定基础。结果显示：工程菌ZHMX4和ZHQX1产木质素降解酶最适反应温度和pH分别为30℃、3.0和30℃、4.5;2株工程菌各2 m L（添加量为109cfu/g）混合对100 g玉米秸秆进行发酵时,木质素的降解率达到50.12%;根据Biolog YT微孔板试验结果,可优化2株工程菌的培养基,在培养基中添加一些营养物质,可促进工程菌的生长。     

六种食用菌降解小麦秸秆木质素的酶活性比较

我国每年小麦秸秆产量达2亿吨,其开发利用的难点在于木质素的降解,云芝、灵芝、香菇、朱红栓菌等食用菌中含有高效的木质素降解酶,为了有效开发利用小麦秸秆,本实验对云芝菌等降解小麦秸秆木质素的产酶能力进行研究。方法:本文以云芝、灵芝、香菇、平菇、鸡腿菇、猴头菇为研究对象分别降解小麦秸秆,在温度23~25℃、湿度58%~60%的最佳条件下扩大培养,离心提取以上6种菌种的粗酶液,采用考马斯亮蓝法、用分光光度法等对粗酶液的蛋白质含量和酶活性质进行研究。结果:得到线性方程Y=6.659X+0.3312,相关系数R~2=0.9904,发现6种菌种在培养的过程中蛋白质含量逐渐增加,且在第10天含量都趋于稳定。云芝产锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac)效果最佳,第7天时,MnP的酶活最高为313330U/L,Lac的酶活最高为2230U/L。结论:可以用云芝菌的高效产MnP和Lac能力,开发利用小麦秸秆木质素资源。     

木质素降解菌的筛选及其漆酶性质研究

为筛选产漆酶的木质素降解菌,采用愈创木酚平板法和RB亮蓝平板法进行菌株筛选,利用16S r DNA序列分析对菌株进行鉴定,通过液体发酵培养对漆酶活性和木质素降解能力进行研究。将漆酶基因cot A克隆到表达载体p ET-32a(+)上获得重组质粒p ET-32a(+)-Cot A并转化到BL21中进行表达,通过酶活测定将表达条件进行优化。结果:从白蚁肠道中成功筛选出1株产漆酶的木质素降解菌,鉴定为枯草芽胞杆菌。漆酶的最适酶活温度为60℃,最适酶活p H为3.5~4.0;0.2 mmol/L Cu2+可诱导菌株漆酶的产生,缩短了产酶时间并提高了酶活性。菌株木质素降解率在液体发酵培养24 h后达到了17.1%。漆酶基因大小为1 542 bp,表达的重组蛋白为85 ku,属于有活性的可溶性蛋白。在IPTG浓度为1mmol/L、Cu2+浓度为0.3mmol/L、诱导时间为9 h的条件下,漆酶蛋白活性可达到113.10 U/L。研究表明,本试验成功筛选出1株降解木质素能力较强的枯草芽胞杆菌,获得可分泌较高活性漆酶的重组菌,为木质素酶在畜牧业生产实践上的应用奠定了基础。     

混合真菌发酵对玉米秸秆纤维素与木质素降解率的影响

本试验以拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis)和黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)为发酵菌种,研究混合发酵对玉米秸秆纤维素和木质素降解率的影响及最优发酵条件。采用单因素试验设计,通过测定菌种比例(拟康宁木霉∶黄孢原毛平革菌)、接种量、营养液添加量及发酵天数对纤维素和木质素降解率的影响,筛选出混合真菌发酵的最优条件,并进一步采用响应面法评价各因素及其交互作用对玉米秸秆纤维素和木质素降解率的影响,最后采用Design Expert 8.0.6软件分别建立混合真菌发酵玉米秸秆降解纤维素和木质素条件的二次多项式数学模型。结果表明:混合真菌发酵玉米秸秆的最优发酵条件为菌种比例1.0∶4.1,接种量25.2%,营养液添加量72.2%,发酵天数11 d。在此条件下,玉米秸秆纤维素和木质素降解率分别达到36.80%和28.87%。     

一株高效木质素降解菌株LG-1的筛选、鉴定及酶活测定

试验筛选得到了一株对木质素具有较高降解作用的芽孢杆菌菌株LG-1。利用苯胺蓝平板脱色法从牛粪中初步筛选得到了14株降解菌株,利用管碟法复筛得到了1株对木质素降解活性较高的菌株LG-1,并对这株菌进行了菌落特征、菌体形态的观察及一系列生理生化试验和16S rDNA的序列测定,并对其产酶活性进行了测定。结果表明,菌株LG-1为一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株LG-1在发酵60 h时,木质素过氧化酶达到1 773.3 U/l,锰过氧化酶达到610.8 U/l。对玉米秸秆发酵16 d后木质素降解率达到23.6%。枯草芽孢杆菌菌株LG-1是一株优良的木质素降解菌株。     

生物技术在饲用木质素酶制剂生产中的应用

自然界中,有许多微生物能产生相应的酶类并降解木质素。木质素的完全降解是真菌和细菌等微生物群落共同作用的结果,其中真菌是最重要的一类。白腐真菌是目前已知在自然界中降解木质素能力最强的一类真菌,其对木质素的降解主要通过3种酶完成:1)木质素过氧化物酶(Lignin peroxida     

白腐真菌对稻草秸秆生物降解的研究

试验对白腐菌TK-X-03在固态培养条件下稻草秸秆的生物降解进行了研究。通过正交试验,确定葡萄糖、(NH4)2SO4和MnSO4的最适添加量分别为3%、0.015%、0.05%。稻草降解过程中赖锰过氧化物酶(MnP)、木质素过氧化物酶(LiP)、漆酶(Laccase)、纤维素酶和木聚糖酶的酶活在培养的第6、7、9、10和15d达到最高值,分别为1.06U/g、8.71U/g、0.054U/g、400U/g和0.26U/g。培养25d后,稻草秸秆中纤维素、半纤维素和木质素的降解率依次为25.1%、29.8%和55.1%。     

真菌木质素降解酶系的研究进展

纤维素和木质素是潜在的可再生资源,近年来,利用微生物对它们进行降解已成为研究的热点。虽然纤维素较木质素易降解,但其被木质素包裹,故降解的关键问题就是木质素的降解。本文从木质素的生物可降解性出发,重点讨论真菌降解木质素酶系及其作用机理。     

白腐真菌木质素降解酶系研究进展

木质素是仅次于纤维素的一种最丰富可再生的纤维资源,它的降解在碳素循环及植物纤维素的有效利用中占有非常重要的地位。自然界中,木质素的完全降解是真菌、细菌、放线菌及相应微生物群落共同作用的结果,其中真菌起着主导作用,降解木质素的真菌主要有3类：白腐菌、褐腐菌和软腐菌,其中白腐菌降解木质素的能力相对较强,而且分泌胞外氧化酶降解木质素时不产生色素,因此应用最广,研究也最深入。本文介绍了白腐真菌降解木质素的主要酶系及生理生化特性,并对白腐真菌对木质素的降解机理及木质素降解酶系的分子生物学研究进展进行论述。