牛粪降解优良菌株的筛选及发酵剂配方的优化

为了有效处理牛粪等高纤维废弃物,从牛粪发酵基质中分离分解纤维素优良的菌株,同时对筛选出的高产纤维素酶活菌株进行初步鉴定和发酵剂配方中氮源(棉粕、豆粕和尿素)的优化。结果表明,从牛粪堆腐发酵基质中分离出22株降解纤维素能力较强的菌株;依据综合性状从中优选出优良菌株Z5和Z8,初步鉴定其均为曲霉属真菌;在3个发酵剂配方中发酵培养72~96 h时,Z5在以棉粕为氮源的配方中有效菌数含量最高,而Z8在3个配方中的有效菌数差别不大,两菌株在3个配方中的有效菌数量均达到1014数量级;在以棉粕为氮源的配方中,菌株Z5和Z8均可获得最高的羧甲基纤维素酶活,其中Z5发酵培养72 h羧甲基纤维素(CMC)酶活最高,达4463.57μg/(g.min),Z8在发酵培养96 h时CMC酶活最高,达到3265.67μg/(g.min)。综合菌株生长状况得出,菌株Z5和Z8均可作为降解畜禽粪便发酵剂的优良生产菌株,棉粕是较为理想的固体发酵氮源。     

白酒丢糟纤维素降解菌的筛选

[目的]筛选分解白酒丢糟纤维素能力强的菌株。[方法]首先通过采样、培养,测算水解圈与菌落直径比值和滤纸减重率进行初筛,再通过酶活测定复筛得到酶解纤维素能力强的菌株,然后进行固态产酶发酵测定其对丢糟的实际降解和产酶能力。[结果]初筛出23株产纤维素酶菌株,复筛出酶活最强的5株真菌;5株真菌对酒糟的降解能力均较强。[结论]从白酒丢糟筛选出的5株真菌可作为降解丢糟纤维素的优良菌株;该研究为白酒丢糟的综合利用提供了依据。     

玉米秸秆降解真菌的筛选鉴定

为筛选适宜的玉米秸秆纤维素降解菌株作为玉米秸秆腐熟菌剂菌株资源储备,通过采用腐殖玉米秸秆土壤微生物培养筛选、刚果红水解圈测试及酶活测定等多种方法的应用,筛选得到2株具有纤维降解能力的真菌1#菌株和2#菌株。经形态学和分子生物学鉴定,初步确定1#菌株为长枝木霉,2#菌株为聚多曲霉。真菌1#菌株和2#菌株在刚果红培养基上均呈现比生长圈大2倍的水解圈。2个菌株在液体、固体2种酶液发酵情况下均表现内切酶活较强（65.202～217.614 U/mL）,均高于外切酶活（55.398～85.322 U/mL）和滤纸酶活（46.074～141.366U/mL）,认为这2个菌株可作为玉米秸秆专用腐熟菌剂研发的储备菌株。     

一株秸秆分解菌的分离及酶活力测定

从腐烂的玉米秸秆中分离到一株能分解秸秆的青霉菌(PenicilliumSP),对其进行了滤纸分解度、羧甲基纤维素(CMC)酶活和天然纤维素酶活的测定以及固态发酵试验。结果表明,该菌株不到12h将滤纸全部分解,CMC酶活达2.494mg/ml·30min,天然纤维素酶活达118.6mg/ml·d。秸秆经该菌株发酵3d,发酵产物真蛋白含量由2.05%提高到6.60%,比原料本身的真蛋白含量高222.0%,是一株发酵秸秆生产饲料蛋白的优良菌株。     

餐厨垃圾堆肥发酵菌株筛选

为提高HM菌剂对餐厨垃圾堆肥的发酵效果,以国内主要商品菌剂为材料,筛选出三株适用于堆肥发酵的菌株:产淀粉酶D6(Bacillus Cohn,1872)、产脂肪酶Z4(Bacillus Cohn,1872)、产纤维素酶X4(Brevibacillus shida,1996)。结果表明:D6体外淀粉酶活达26.48 U/mL,Z4体外淀粉酶活达6.67 U/mL,X4体外淀粉酶活达4.05 U/mL,且菌株之间及菌株与HM菌剂之间拮抗作用不明显。混合菌剂以D6∶Z4∶X4=1∶1∶1时产酶效果最好,淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶分别达到12.00 U/mL、1.83 U/mL和76.93 U/mL。与HM复合菌剂混合堆肥效果优于HM菌剂单独堆肥。     

苎麻非纤维高效降解菌剂分离筛选模型的建立

以苎麻非纤维类胶质成分为主要靶目标,以处理后的原麻为碳源进行富集培养,然后根据水解圈及发酵红色反应双重现象进行初筛,得到13株条件较好的菌株.通过菌株产酶活力及发酵残胶率测定,最终得到2株优良脱胶菌株.本试验优化了高效降解菌株的分离筛选方法,创建了一套科学的试验模型,为相关试验的进行提供了依据.     

产纤维素酶菌株C真3的筛选

对19株产纤维素酶菌株进行摇床发酵试验，并对其产生的纤维素酶进行滤纸酶活、CMC酶活、β-葡萄糖苷酶活测定，初步筛选出1株产纤维素酶活力较高的菌株C真3。     

降解棉秆纤维素分解菌的筛选及其降解特性研究

从土壤中筛选到两株能降解棉秆的纤维素分解菌M59、F115,通过构建酶活曲线确定了发酵周期,并进一步检测了不同氮源、不同浓度对菌株降解棉秆酶活的影响。结果表明,M59和F115均能有效降解纤维素,在刚果红纤维素平板上形成的水解圈直径〉0.5cm,降解滤纸的CMC酶活〉7.8 U.ml-1,FPA酶活〉3.9 U.ml-1;两菌株均能降解棉秆且维持较高的酶活（CMC酶活〉7.0 U.ml-1,FPA酶活〉2.5 U.ml-1）,发酵周期均确定为10d;氮源及其浓度对两菌株降解棉秆的CMC酶活和FPA酶活影响显著,以0.5%的酵母粉、蛋白胨作氮源,菌株M59的CMC酶活和FPA酶活、F115的CMC酶活均最高,可确定0.5%酵母粉、蛋白胨为两株纤维素分解菌较适宜的氮源。     

酸面团酵母菌Sy22的分离与发酵性能评价

为了获得性能优良的面团发酵菌株,本试验从来自内蒙古的发酵酸面团中分离获得5株酵母菌株,分别对其发酵性能进行测定,最终选取性能优良菌株Sy22进一步研究。基于形态学、生理生化试验以及26SrDNAD1/D2区序列分析综合测试结果,菌株Sy22被鉴定为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。在30℃下发酵12h,分别对单独添加该菌株面团的发酵性能以及该菌株与类食品乳杆菌412联合发酵面团的发酵性能、活菌数进行研究,结果显示:单一酵母菌株发酵后,面团pH由6.07降至5.36,滴定酸度由3.6°T增加到5.02°T,发酵力为0～1.32%;联合菌株发酵后,酸面团pH由5.58下降至3.85,滴定酸度由5.24°T增加到14.02°T,发酵力为0～1.79%,酸面团中的酵母菌活菌数为8.2×108 CFU/g,乳杆菌412活菌数为9.6×109 CFU/g。由此得出,菌株Sy22可单独作为面团发酵菌株使用,能很好的参与面团的发酵;与类食品乳杆菌412联合后发酵能力好,并表现出良好共生性。     

3株蜡样芽孢杆菌生理特性及SOD发酵条件的研究

对3株蜡样芽孢杆菌的培养特征、生理生化实验、喂养实验、动物毒性实验、生长特性及其性质进行了研究,并对其SOD液体发酵条件进行了分析。结果表明,3株蜡样芽孢杆菌均为有益菌;pH为7.5时,3株菌在25～30℃发酵60h后酶活均达到最高;在35～45℃发酵24～36h后酶活最高。通过比较发现,02号菌株的SOD活性在整个培养过程中均比较高,且酶活值比较稳定,是生产微生态制剂的理想菌株。     

一株猪粪降解菌的筛选、评价及鉴定

发酵床是目前国内规模化养猪企业广泛采用的粪污处理模式,其关键在于投加的微生物菌剂。为了分离出能高效降解猪粪的菌株,采用NH₃选择性培养基对土壤微生物菌株进行初筛,共得到7株氨氮降解率大于70%的菌株。通过猪粪发酵模拟实验对分离株的NH₃抑制效果进行初步评价,结果表明,7株菌株均能不同程度地减少猪粪发酵过程中氨的释放量,其中Z10菌株的NH₃抑制效果最为显著。针对猪粪除臭及促进猪粪腐熟效果开展了Z10菌株应用效果评价。除臭试验结果显示,Z10菌株对猪粪臭气中NH₃与H₂S均有较好的抑制作用,在21 d发酵周期内, NH₃与H₂S的释放量较对照组分别减少了38.66%与50.03%。促腐熟试验结果显示,Z10组种子发芽率与发芽指数分别达到了83.33%与88.55%,而对照组发芽率与发芽指数仅为68.35%与59.12%。生化鉴定显示,Z10菌株无蛋白酶活性,具有较弱的糖化酶、淀粉酶及脂肪酶的活性,但表现出较强纤维素降解活力,其纤维素酶活力达到232.543 U·mL^-1,推测Z10菌株表现出的促腐熟效果主要源于其高纤维素降解活力。16S rDNA分子鉴定结果显示该菌为烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus)。     

牛瘤胃产纤维二糖磷酸化酶细菌的筛选及产酶条件研究

为了获得产新型纤维二糖磷酸化酶(CBP)的菌株,利用选择性培养基从牛瘤胃液中逐步分离纯化,筛选能以纤维二糖为唯一碳源生长的菌株,分别检测所筛选菌株的β-葡萄糖苷酶(βG)和CBP活力,并对其纤维二糖的利用方式(水解途径或磷解途径)进行鉴定,获得产CBP的菌株,命名为BY-a。采用形态学观察、生理生化试验,结合16S r DNA序列分析,鉴定菌株BY-a为克雷伯氏菌属(Klebsiella)。对菌种产CBP的温度、时间、最适装液量和溶氧量进行初步优化,结果显示,BY-a菌株在装液量为30mL(250mL)、37℃振荡培养24 h时,产CBP活力最高。     

不同菌剂对猪粪发酵中腐植酸含量的影响

【目的】以期考察不同菌剂对发酵产物中生物腐植酸含量的影响,探索畜禽粪便规模化发酵生产高生物腐植酸含量肥料的可行性。【方法】以猪粪为原料,按添加不同菌剂设3个处理（菌剂A：8个菌种,浓度1.5-2.0×108 CFU/g,添加比例为0.3%;B：5个菌种,0.5-1.5×108 CFU/g,0.3%;C：3个菌种,≥2.0×108 CFU/g,3%）,另设不添加菌剂处理为对照,进行单因素自然堆沤发酵试验,测定发酵产物中的生物腐植酸含量。【结果】不同菌剂处理下达到最高生物腐植酸含量的时间不同,添加菌剂处理均有利于提高发酵物料的腐植酸含量,以菌剂A处理效果最佳,生物腐植酸含量达15.63%,生物腐植酸提高率达112.94%。【结论】添加菌剂可提高猪粪发酵中生物腐植酸含量,但要获得高生物腐植酸含量肥料则须注意选择合理的发酵周期。     

具有生防功效的玉米秸秆降解复合菌系的构建

【目的】构建具有生防功效的玉米秸秆降解复合菌系,以提高玉米秸秆的降解率,并有效防治植物病害。【方法】通过对可产芽孢的11株纤维素降解菌（X₁～X₁₁）、17株半纤维素降解菌（B₁～B₁₇）、19株木质素降解菌（M₁～M₁₉）及1株生防菌（L）间亲和性的测定,构建复合菌系。测定复合菌系对玉米秸秆的降解能力,筛选出最优的复合菌系;通过16S rDNA序列分析,对组成最优复合菌系的菌株进行鉴定。以小麦种子发芽指数（GI）为指标,利用模拟堆肥试验研究最优复合菌系对玉米秸秆腐熟进程的影响;通过田间试验,研究最优复合菌系对番茄生长、产量的影响,并探讨其对番茄灰霉病的防治效果。【结果】通过亲和性试验初步构建了Z1(LM₅X₄B₂)、Z2(LM₃X₇B₅)、Z3(LM₃X₁₀B₂)和Z4(LM₅X₁₀B₁₂)4个复合菌系,其中复合菌系Z1综合效果最好,其对玉米秸秆的降解率最高（45.9%）。喷施复合菌系Z1的发酵液可加快玉米秸秆腐熟进度,堆肥第25天时GI值超过85%,玉米秸秆完全腐熟,腐熟进程较喷施清水的对照提前了4 d。秸秆还田时喷施Z1发酵液,可促进番茄生长,提高番茄产量,并且对番茄灰霉病具有一定的防治效果（防治效果为27.92%）。经16S rDNA测序,鉴定组成复合菌系的L为类芽孢杆菌、X₄为枯草芽孢杆菌、M₅和B₂为解淀粉芽孢杆菌。【结论】构建的复合菌系Z1具有生防和降解秸秆的双重功效,且使用成本低、操作简单,具有潜在的应用价值。     

降解玉米秸秆纤维素真菌的筛选及产油特性的研究

通过玉米秸秆纤维素培养基,筛选获得一株高效水解秸秆纤维素的真菌,用形态学方法初步鉴定为峡串孢霉(Paepalopsis Kühn)属,进一步测定其CMC酶活和滤纸酶活,培养6d后分别为45.32U和35.31U。在产油发酵培养基,产油率达菌体干重的14.24%。此试验为纤维素降解利用和微生物油脂的开发利用奠定了一定的理论和研究基础。     

高效污泥降解菌种的筛选及在污泥堆肥中的效果

从采集的高温样品中分离筛选出4株污泥堆肥菌株,经鉴定,这4株菌均系芽孢杆菌属(Bacillus)。将这4株菌等比例混合制成微生物菌剂,按0、3%、5%和10%的菌剂添加量接种至堆肥体系中,筛选合适的堆肥接种量,并探究其在污泥堆肥中的应用效果。结果表明:添加微生物菌剂的处理组在各项堆肥指标上明显优于空白组,处理组堆体的升温速度、物料水分去除率和最高温度值均高于空白组,堆肥结束时,处理组均完全腐熟,而空白组未达腐熟标准。各处理组中,以3%菌剂添加量的堆肥效果最好,各项指标最佳:堆体最高温度达63 ℃,堆体高于55 ℃的高温可持续4 d,堆肥后种子发芽指数为134.1%。说明筛选配制的微生物菌剂在污泥堆肥中具有一定的应用潜力。     

高产纤维素酶菌株的筛选

该研究从农田土壤中分离得到67株细菌,并从中选出一株高产纤维素酶菌株。将这些菌株接种到纤维素培养基上,在p H 5.5和28℃的条件下,利用刚果红染色溶液进行染色后,测其水解透明圈与菌落的比值的大小,进行初步筛选。将这些初筛的菌株接种到培养基中进行摇床培养后,制得粗酶液,并分析羧甲基纤维素酶(CMC)活力测定和滤纸酶(FP)活力及β-葡萄糖苷酶(BG)。在不同温度的条件下,对纤维素酶活力测定,最终筛选出曲霉A25(Aspergillus sp.)这一株菌株,最适酶活温度为50℃。产纤维素酶酶活力分别为:CMC酶活达2 340.92 U/m L;FP酶活达2.66U/m L;BG酶活达164.72U/m L。     

接种菌剂对稻秸好氧厌氧两相发酵产气影响

为提高水稻秸秆在好氧厌氧两相发酵工艺中降解率,采用好氧水解阶段添加不同菌剂方法提高好氧产酸相纤维素降解率。结果表明,各处理组中木霉和黑曲霉混菌组较单一菌种组纤维素和半纤维素降解率更高,水解效果更好。其中木霉黑曲霉混菌曝气组,总酶活最高,纤维素和半纤维素降解效果最好,累积产甲烷量最高,TS产气量最高达到438.57 m L·g-1。由此可见,木霉、黑曲霉混菌并同时曝气供气方式能显著提高水稻秸秆固体有机物降解利用率,促进秸秆生物质转化为沼气。     

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