碳氮源对复合木质素降解茵木质素降解能力及相关酶活的影响

白腐真菌所具有的降解木质素能力源于其所产生的酶系统,碳源和氮源是其降解木质素和产酶的一个极为重要的影响因素.通过室内小麦秸秆同态发酵试验,研究了不同的碳、氮源对两株侧耳属真菌Tf1(P.pulmonarius)和JG1(P. cornucopiae)产酶活力、木质素降解和粗蛋白含量的影响.结果表明,Lip和MnP是参与复合木质素降解菌Tf1+JG1降解小麦秸秆重要的木质素降解酶.以葡萄糖为碳源,酒石酸铵为氮源能显著提高复合木质素降解菌对木质素的降解能力,发酵9 d后小麦秸秆的失重率为14.87%,木质素含量为8.68%,木质素降解率为22.95%;粗蛋白含量为7.28%,比未发酵麦秸提高了36.84%(P<0.05);Lip和MnP活力分别为629.11 U·g-1和622.22 U·g-1.     

不同碳氮源对复合木质素降解菌木质素降解酶系活力的影响

通过小麦秸秆固态发酵试验,研究了不同的碳、氮源对2株侧耳属白腐真菌Tf1(Pleurotus sajor-caju)和JG1(Pleurotus Cornucopiae Roll)混合发酵产酶活力的影响。结果表明,Lip和MnP是复合木质素降解菌Tf1+JG1主要的木质素降解酶。以淀粉为碳源,麸皮为氮源时总酶活最高,分别为1419.01U/g和1626.64U/g。     

不同碳氮源对复合木质素降解菌木质素降解能力的影响

通过室内小麦秸秆固态发酵试验,研究了不同的碳、氮源对复合侧耳属白腐真菌Tf1(P.pulmonarius)和JG1(P.cornucopiae)降解麦秸中木质素能力的影响。结果表明,以葡萄糖为碳源,酒石酸铵为氮源能显著提高复合木质素降解菌对木质素的降解能力,发酵9d后小麦秸秆的失重率为14.87%,木质素含量为8.68%,木质素降解率为22.95%(p0.05)。     

木质素降解真菌的筛选与鉴定

本研究筛选出6株真菌,经愈创木酚显色实验和苯胺蓝褪色实验证明只有菌株X1可以产生木质素降解酶。之后进行木质素降解实验,测定其对于碱木质素降解率为44.55%。将X1进行发酵培养,使用紫外分光光度计测定其生长曲线和三种酶活。测定结果Lac活力为38.4 U/mL,MnP活力为104.9 U/mL,Lip活力为79.3 U/mL。通过将X1接种到不同pH的液体发酵培养基得出,真菌X1在pH为4.0的条件下培养6 d产酶能力最强。     

两株侧耳属真菌对小麦秸秆化学组分及瘤胃消化率的影响

小麦秸秆木质素含量高,蛋白质等营养物质含量低,作为反刍家畜的粗饲料营养价值低,饲料化利用受到限制.通过室内小麦秸秆固态发酵试验,研究了两株侧耳属真菌Tf1(Pleurotus sajor-caju)和JG1(Pleurotus Cornucopiae Roll)对小麦秸秆细胞壁化学组分的降解、瘤胃消化率和粗蛋白含量的影响.结果表明,经菌株JG1、Tf1和两菌复合发酵21 d的小麦秸秆,木质素降解率分别为28.20%、30.78%和38.41%,纤维素降解率分别为19.26%、19.28%和26.65%;48 h干物质瘤胃消化率分别比未发酵秸秆提高了38.62%、44.81%和55.89%,中性洗涤纤维(NDF)消化率分别提高了38.91%、49.00%和63.08%;粗蛋白含量分别比未发酵秸秆提高了58.60%、69.53%和72.22%.表明菌株JG1和Tf1在选择性降解木质素,改善瘤胃消化率,提高粗蛋白含量方面的优势,而且两菌株复合发酵具有协同作用,与单菌发酵相比.木质素降解率、瘤胃消化率和粗蛋白含量都明显提高.     

产芽孢木质素降解菌MN-8的筛选及其对木质素的降解

【目的】分离、筛选产芽孢的高效木质素降解细菌,并进一步研究其对木质素的降解作用,为木质素微生物降解规模化应用提供理论依据。【方法】采用苯胺蓝（Azure-B）变色圈法,结合木质素降解酶活力测定从牛粪中分离筛选出产芽孢的木质素降解菌。通过形态特征观察、生理生化试验、16S rDNA以及gyrB序列分析对其中活性最强的菌株进行种属鉴定。利用菌株进行玉米秸秆堆积发酵,监测发酵过程中木质素过氧化物酶（LiP）酶活力、锰过氧化酶（MnP）酶活力以及玉米秸秆中木质素含量的变化,考察菌株对玉米秸秆木质素的降解作用。利用气相色谱-质谱联用（GC/MS）方法对菌株发酵后玉米秸秆中的木质素降解产物进行分析,推测菌株对木质素的降解机制。【结果】分离筛选到一株活性较高的产芽孢的木质素降解细菌MN-8,经形态特征观察、生理生化试验以及16S rDNA序列分析,鉴定菌株MN-8属于芽孢杆菌属（Bacillus）。利用16S rDNA序列分析发现MN-8菌株与地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliquefaciens）同源性均高于99%。而基于gyrB序列构建的系统发育树显示,该菌株与解淀粉芽孢杆菌同源性最高,为99%。因此确定MN-8菌株为解淀粉芽孢杆菌。在玉米秸秆堆积发酵16 d后木质素降解率可达24%;发酵的6-8 d及10-12 d 两个阶段内,分别出现MnP酶活力及LiP的产酶高峰期,相对应两个阶段内秸秆木质素的降解最为显著;GC/MS分析显示菌株MN-8可将玉米秸秆中木质素降解成4-羟基-3,5二甲氧基苯乙酮等芳香族类化合物及短链脂肪酸类等小分子物质。【结论】高效木质素降解菌解淀粉芽孢杆菌MN-8可以通过断裂木质素单体之间的连接键β-O-4,高效降解秸秆木质素成为小分子芳香族化合物等物质,且其对秸秆木质素的降解依赖于LiP及MnP的产生。     

裂褐菌木质素降解酶特性的研究

[目的]为木质素降解酶的大规模应用提供依据。[方法]以裂褐菌为材料,接种于固体PDA培养基和液体（天然与人工）培养基中,培养后测定固体培养基上菌落的直径,液体培养基中木质素过氧化物酶（Lip）和锰过氧化物酶（Mnp）的活性。[结果]裂褐菌接种到PDA培养基后,菌落在24 h内形成,在144 h内扩展到整个平板。30℃时生长较慢,菌落的扩展速度为0.296 1 mm/h,37℃条件下菌种萌发较早,菌落的扩展速度为0.443 3 mm/h。液体天然与人工培养基的Lip酶活在第8和10天达到最大,分别为373.09和278.75U/L;MnP酶活在第11和10天达到最大,分别为396和295.36 U/L。整个培养周期内,天然培养基的LiP和MP的产量均高于人工培养基。[结论]使用天然材料培养裂褐菌的效果优于人工材料。     

高活力锰过氧化物酶菌株的选育及其酶学性质初探

【目的】选育锰过氧化物酶(MnP)活力高的诱变菌株,研究其在秸秆木质素降解中的作用。【方法】利用合适的紫外诱变剂量处理哈茨木霉WRF-2的孢子悬液,通过初筛和复筛,选出1株产锰过氧化物酶能力强的突变菌株,并对突变菌株产生的MnP酶学性质及突变菌株粗酶液对玉米秸秆中木质素的降解效果进行分析。【结果】将哈茨木霉WRF-2孢子悬液在紫外光照射90s后稀释10-4倍,经初筛和复筛获得了1株遗传性状稳定的正突变菌株0202。与出发菌株WRF-2相比,0202菌株的MnP活力提高了169.59%,木质素过氧化物酶(LiP)活力提高了17.98%。酶学性质测定结果表明,0202菌株的MnP底物作用的最适温度为40℃,最适pH为3.0,在pH2.5～3.5以及温度50℃以下MnP活力稳定。Cu2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+对0202菌株的MnP活力有促进作用,Fe2+、Zn2+则对其有抑制作用。用0202发酵后粗酶液处理玉米秸秆48h后,木质素降解率达到了23.64%。【结论】获得了MnP活力高的突变菌株0202,其木质素降解酶系为LiP-MnP型,其对玉米秸秆中木质素的降解效果明显提高。     

木质素降解菌筛选及葡萄枝条木质素降解研究

从腐烂的葡萄枝条中,分离筛选出产木质素降解酶活高及对葡萄枝条木质素降解能力强的微生物.经分离纯化,获得24株在愈创木酚培养基平板上产生变色圈的真菌.通过PDA-愈创木酚平板显色和PDA-苯胺蓝平板退色反应,筛选出5株产木质素降解酶较高的菌株.对上述5菌株进行液态产酶和固态降解试验.结果表明,A-51-1的木质素降解酶活性较高,其Lac和MnP酶活分别达9.20和21.6 U·mL-1;葡萄枝条经A-51-1处理30 d后,木质素的降解率为32.53%.     

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。     

高温木质素分解菌产酶条件的优化

试验选取自主分离的一株高温木质素分解菌(绿脓杆菌,Pseudomonas aeruginosa),通过对碳源、氮源、培养基初始p H、发酵时间和发酵温度等5个单因素方面进行优化,进而获得其产漆酶的最优培养条件,最终确定为最优碳源为葡萄糖、氮源为牛肉膏、p H为6、培养温度为45℃、发酵时间为48h。经过单因素条件的优化来制备发酵液和菌剂,为后续农作物秸秆和园林有机废物的降解提供了帮助。     

一株高效降解麦秸木质素菌株的筛选及效能评价

为通过筛选为秸秆木质素的预处理及秸秆高值化利用提供一种相对温和且高效的微生物处理方法,并系统评价目的菌株对小麦秸秆木质素的降解效果,进而推动秸秆类木质纤维素生物质资源的高效转化及利用。本研究以小麦秸秆为原料,通过愈创木酚及苯胺蓝显色法进行初筛,选取在培养基上同时具有氧化圈及褪色圈的菌株,对筛选的菌株进行产酶历程分析,对预处理前后小麦秸秆的成分进行分析并采用扫描电镜进行表征,通过酶解糖化分析进一步验证菌株的木质素降解效能。经筛选获得一株能够有效降解小麦秸秆木质素的枝顶孢属真菌（Xenoacremonium sp.）,其发酵液漆酶活力为2.1 U/mL,木素过氧化物酶活力为1.6 U/mL,锰过氧化物酶活力为1.9 U/mL;在固液比1:3,120 r/min,28℃条件下,10 d后对小麦秸秆木质素降解效率可达44.53%,同时纤维素及半纤维含量分别提高了8.34%和23.93%;通过扫描电镜观察可以发现,经枝顶孢属真菌预处理后,小麦秸秆致密有序的表面明显被破坏,产生褶皱,结构出现了断裂、粗糙、空穴的现象;枝顶孢属真菌预处理的小麦秸秆,经纤维素酶及木聚糖酶水解后葡萄糖含量可达64 mmo...     

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。     

基于木质素单体含量的园林生物质降解菌评价

基于降解剩余物中木质素单体含量变化,对园林生物质降解菌的酶解效果进行评价。以羧甲基纤维素钠为唯一碳源,对天然林下腐植质层降解菌进行功能筛选和分子鉴定;通过正交实验优化酶活力、降解试验分析降解失重率,经气相色谱-质谱联用技术测定降解剩余物中木质素单体含量,并综合评价降解效率。结果表明:酶活力较高的株菌QL-1、QL-4分别为曼氏假单胞菌(Pseudomonas mandelii)和烟曲霉(Aspergillus fumigatus),其纤维素酶活力分别为14.10 U·mL~(-1)和8.15 U·mL~(-1);培养10 d时两株菌的降解失重率达到最高,分别为9.48%和13.91%,是未添加降解菌株即空白对照组的2.49倍和3.66倍;愈创木基和紫丁香基木质素单体含量均有显著减少,10 d时QL-4试验组的净降解率为15.57%,是QL-1的3.15倍。研究表明,筛选所得烟曲霉具更强降解活力,其降解剩余物中木质素单体含量均有不同程度下降。     

高效木质素降解菌株的分离筛选

为筛选能高效降解木质素的菌株,从31份采集的朽木和土壤样品中分离纯化获得155株菌;将纯化获得的菌株接入到含愈创木酚的选择培养基上进行初筛,观察其颜色变化,根据菌落圈和变色圈直径的比值,筛选出9株可降解木质素的菌株;将这9株菌接入产酶培养基中进行液体静止培养并测定木质素酶活力,最终获得2株高产木质素酶的真菌菌株14-7和15-1.将这2株真菌培养7 d后,所产木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶的活力分别为0.087、0.060、0.144和0.070、0.059、0.000U·mL-1.     

木质素降解真菌菌群LDFC产酶条件优化

把菌株BYL-3(Trametes hirsuta)、BYL-7(Trametes versicolor)和BYL-8(Trametes hirsuta)三株具有木质素分解能力的真菌混合培养,构建了具有更高木质素降解能力的真菌菌群LDFC.为获得菌群LDFC的最佳产酶条件,从碳源种类、氮源种类、Cu2+浓度、Mn2+浓...     

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。     

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     

油包水(W/O)型微乳液中m-6菌木质素降解酶的研究

【目的】研究W/O十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)微乳液体系和HAc-NaAc缓冲液体系中,m-6菌株固态发酵后产生的胞外木质素降解酶漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(Lip)、锰过氧化物酶(Mnp)酶促反应的最佳反应条件。【方法】通过分别对Lip(以2,2′-连氮-二(3-乙苯基并噻唑-磺酸)为底物)、Mnp(以MnSO4为底物)和Lac(以藜芦醇为底物)3种木质素降解酶在W/O型CTAB微乳液体系和HAc-NaAc缓冲液体系中的酶活测定,研究不同温度、pH和底物浓度对酶促反应的影响,探讨最佳反应条件,并比较两种反应体系下的酶活。【结果】在W/O型CTAB微乳液体系中,Lip、Mnp和Lac 3种酶酶促反应的最佳条件为:温度37℃、pH分别为4.5,4.5和3.5;在HAc-NaAc缓冲液体系中,3种酶酶促反应的最佳反应条件为:温度37℃,pH分别为5.0,5.0和4.0;在两种反应体系中的最佳反应底物浓度相同,即藜芦醇、MnSO4、2,2′-连氮-二(3-乙苯基并噻唑-磺酸)浓度分别为0.053,0.116,0.492 mmol/L。在W/O型CTAB微乳液中,Lip和Mnp酶活比其在HAc-NaAc缓冲液体系中分别提高了81.45%和36.75%,但Lac酶活却减少了2.914倍。【结论】得到了Lac、Lip和Mnp酶3种木质素降解酶在W/O型CTAB微乳液体系和HAc-NaAc缓冲液体系中的最佳反应条件,为木质纤维素的生物降解奠定了基础。     

白灵菇木质素降解酶系的检测及其染料脱色能力的研究

[目的]明确白灵菇(Pleurotus ferulae)分泌木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Laccase)的规律,以及白灵菇染料脱色的能力。[方法]利用紫外可见分光光度计,检测4种培养方式下白灵菇木质素降解酶活性,并在此基础上进行了白灵菇对5种染料的脱色研究。[结果]4种培养方式下,可以检测到MnP和Laccase的活性,但并未检测到LiP。添加Mn2+和2,6-二甲氧基苯酚(2,6-DMP)对MnP和Laccase的产生有抑制作用,而添加青杨木屑可以将MnP的活性提高1.28倍,将Laccase的活性提高3.75倍;白灵菇对中性红和活性黑2种染料的最大脱色率分别为87.12%和86.13%,对活性红和刚果红的最大脱色率分别为45.91%和32.28%,而对结晶紫几乎无脱色能力。[结论]白灵菇产Laccace活性要高于MnP;与脱色活性红、刚果红、结晶紫相比,白灵菇对中性红和活性黑2种染料的脱色更为彻底。