烟草秸秆中产纤维素酶细菌筛选、鉴定及酶活测定

[目的]分离获取产纤维素酶高效菌株,并对其进行系统分类鉴定。[方法]以羧甲基纤维钠为唯一碳源,从烟草秸秆自然发酵腐熟物中选择性分离了51株产纤维素酶细菌及放线菌。通过刚果红染色初筛筛选到产纤维素酶活力较高的9株菌,根据菌株的16S rRNA基因序列确定了这些菌的系统发育地位。[结果]基于纤维素酶活力测定的复筛选定了高效菌株Luteibacter sp.L43。单因素试验确定了pH、碳源浓度、氮源浓度对L43发酵液中滤纸酶活、外切酶酶活、内切酶酶活的影响,并优化了发酵条件,即在pH为6、羧甲基纤维素钠浓度为12.5 g/L、NaNO_3浓度为5 g/L的羧甲基纤维素钠培养基中滤纸酶活达16.9 U/mL,外切酶酶活达39.62 U/mL。[结论]本研究为烟草秸秆腐熟提供了优良产纤维素酶菌株资源,为Luteibacter sp.L43的开发利用奠定了基础。     

产纤维素酶真菌菌株的分离筛选及产酶条件优化

【目的】由于真菌的纤维素酶系较全,且可分泌至胞外,易分离,所以试验致力于筛选高产纤维素酶真菌菌株.【方法】利用羧甲基纤维素钠培养法、刚果红染色法、纤维素酶活性测定法从样品中分离筛选出产纤维素酶菌株,同时结合菌落形态观察、显微镜观察和ITS序列同源性分析进行鉴定.【结果】通过初筛,筛选出15株Hc值较大的产纤维素酶真菌菌株,再经过液体发酵复测羧甲基纤维素酶活和滤纸酶活,筛选出一株产纤维素酶活最高的菌株B-2-3,经鉴定B-2-3为烟曲霉(Aspergillus fumigatus),其羧甲基纤维素酶活为2 341.76U/mL,滤纸酶活为398.18U/mL.经过产酶条件优化,确定其最适产酶条件为温度25℃、接种量4μL、蛋白胨0.5~0.6g/L、CMCNa 0.3~0.35g/L、pH 6.5.【结论】筛选出一株产纤维素酶活较高的烟曲霉菌株B-2-3.     

高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶菌株的筛选

为获得高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶菌株,利用碱性羧甲基纤维素钠平板筛选和β-葡萄糖苷酶平板筛选法相结合,从植物腐败堆积土壤中分离到1株高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶克雷伯氏杆菌,并对其进行初步酶学鉴定。结果表明:该菌胞外分泌液具有内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-葡萄糖苷酶的活性,其中以β-葡萄糖苷酶活性最高,为48.9U/mL。其所产纤维素酶的最适反应pH值为10.0,最适反应温度为35℃,且Ca2+、Mg2+、Zn2+和Mn2+等金属离子对该酶具有较强的抑制作用。     

一株高产纤维素酶菌的筛选及发酵条件优化

采用羧甲基纤维素钠(CMC)-刚果红平板法,对富含腐烂玉米秸秆的土样进行纤维素酶产生菌的筛选及目标菌株发酵培养条件的优化试验。结果表明,筛选分离出10株产纤维素酶菌株,其中有3株菌株产酶效果较好,特别是菌株tg31对玉米秸秆水解率高达37.62%,其最佳发酵工艺的温度为28℃,发酵初始pH 5.0,接种量6%,摇瓶转速180 r/min,经5 L罐放大试验,得出在120 h时其滤纸酶活力(FPA)可达到14.21 IU/mL。     

一株产纤维素酶放线菌的分离鉴定及酶学性质研究

为探究产纤维素酶放线菌的生物学特征及其酶学性质,从土壤中筛选产纤维素酶放线菌,试验采用平板稀释法并结合刚果红染色法对土壤中的纤维素分解菌进行初筛,通过酶活测定复筛,筛得产纤维素酶能力较高的放线菌一株,对该菌株进行形态学、分子生物学及生理生化鉴定,并对酶学性质进行研究。结果表明:该菌在液体发酵中的内切酶、外切酶、β-葡萄糖苷酶及滤纸酶活分别为30.06,10.40,8.05和13.88U·m L~(-1);通过对该菌株基因组中编码16S r RNA的DNA序列测序,得到一段1401bp的碱基序列,通过进化树分析可确认该菌为链霉菌属;在酶学性质研究中,该菌所产内切酶、外切酶、β-葡萄糖苷酶及滤纸酶的最适pH值为4.5,外切酶、β-葡萄糖苷酶及滤纸酶的最适反应温度均为50℃,内切酶的最适反应温度为55℃;金属离子Mg~(2+),Ca~(2+),Mn~(2+)对纤维素酶均有激活作用,其中内切酶在pH值4.0~6.5间及在30~60℃的反应温度下,其相对酶活能在70%以上。试验获得的放线菌所产内切酶的酶活和酶适应性较好,为酸性纤维素酶,可为进一步研究放线菌纤维素酶及其生产利用提供理论依据。     

高产纤维素酶菌株的鉴定及其活性特征

为分析倒木中具有高产纤维素酶菌株的羧甲基纤维素(CMC)酶活性的大小,以天宝岩国家级自然保护区内长苞铁杉倒木作为研究对象,将菌源通过富集培养、滤纸崩解、CMC酶活测定,分离筛选出具有高效降解纤维素的菌株,并将筛选出的高产纤维素酶菌株进行18S rRNA测序分析鉴定。结果表明,经过初筛、复筛,得出TB4为高产纤维素酶的目的菌株,经鉴定该菌株为小刺青霉,该菌株产纤维素酶的酶活性为243.73 U·mL~(-1)。     

产纤维素酶辅助蛋白菌种筛选及蛋白增效作用条件研究

[目的]筛选产纤维素酶辅助蛋白的菌种,测定该辅助蛋白作用条件。[方法]从纤维素降解菌的生存环境中,寻找到产纤维素酶辅助蛋白的菌株,通过Sephadex-G75分子筛层析对产纤维素酶辅助蛋白菌株胞外培养液进行蛋白分离纯化,分析辅助蛋白的增效作用,并进一步探讨其增效作用适宜的温度及pH条件。[结果]从纤维素降解菌的生长环境中分离得到80余株菌株,经液体培养、胞外蛋白检测筛选出3株产纤维素酶辅助蛋白的菌株,分别命名为BAP1、BAP2、BAP3。经Sephadex-G75分子筛层析纯化,获得了最大增效率分别为35%,27%及47%的辅助蛋白。测定其中辅助增效作用最明显的BAP3峰2蛋白增效作用条件为温度40～60℃、pH 4.0～6.0。[结论]该研究为通过菌体诱变和培养条件优化等手段获得高效纤维素酶辅助蛋白提供了较好的原始菌株资源。     

纤维素高效降解菌群构建及产酶底物优化

为促进堆肥腐熟、缩短堆肥周期,通过平板初筛及酶活测定,从腐烂竹子、玉米秸秆中获得4株酶活性较高纤维素降解菌并混合培养,得到理想组合Cro-2/Bam-Q/Bam-3/Bam-1,其内切葡聚糖酶(CX)、外切葡糖酶(C1)、β-外切葡萄糖苷酶(CB)及纤维素全酶(FPA)活性分别为12.54、14.65、7.71、11.98 U,均高于单一菌株酶活性。对混合菌群产酶底物优化结果表明,当沼渣与水稻秸秆11混合,麸皮为氮源时,可有效提高混合菌群产酶活性。     

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。     

牦牛粪便中纤维素降解菌的筛选及产酶优化

为筛选牦牛粪便中高效纤维素降解菌,实现高纤维素类饲料资源化利用。利用刚果红平板染色法初筛,纤维素酶活测定复筛,从甘肃省天祝县牦牛粪便中分离产纤维素酶菌株,并结合形态学观察、生理生化特征和16S rDNA基因序列同源性分析进行鉴定。对菌株培养时间、温度、初始pH、接种量条件进行单因素优化,并在优化的基础上采用响应面优化,将优化后纤维素酶液处理小麦、玉米和水稻秸秆,10 d后检测秸秆降解率。结果表明:分离筛选出1株产纤维素酶菌株M2,鉴定为Bacillus pumilus;初步确定该菌株发酵产纤维素酶最佳工艺条件为温度33℃、初始pH 6.5、接种量5%、培养时间30 h,羧甲基纤维素酶活最高为520 U/mL,与优化前相比提高了1.3倍;滤纸酶活为98 U/mL,与优化前相比提高了1.1倍;玉米秸秆的降解效果优于其他2种秸秆,玉米秸秆纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为36.2%、25.5%和4.3%。     

纤维素酶高产菌的分离纯化与产酶工艺优化

从自然界采集到的各种样本中分离纯化纤维素酶产生菌,运用透明圈法进行初筛,将通过初筛的菌株进行摇瓶液体培养,测定各菌株的酶活,筛选出了一株酶活较高的纤维素酶产生菌.通过对该菌株在不同产酶条件(包括碳源、氮源、pH、温度、发酵时间)下羧甲基纤维素(CMC)酶活和滤纸酶活(FPA)的测定,发现其最佳产酶工艺条件为麸皮作碳源,黄豆粉作氮源,pH 6.5.在30℃下培养92 h.     

除臭效果菌株中具有分解纤维素能力菌株的筛选及鉴定

为了筛选同时具有除臭和产纤维素酶能力的菌株,采用滤纸崩解试验初筛筛选到6株具有产纤维素酶能力的菌株,通过用DNS法测定其滤纸酶、内切葡聚糖苷酶和β-葡萄糖苷酶的酶活进行复筛,最终筛选到具有较高产纤维素酶能力的菌株G2,其酶活力分别为1.737、3.179、1.232 IU/m L。通过形态学观察及16S r DNA分子鉴定,初步确定该菌株为淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),从而为微生物除臭菌剂的制备提供了菌种资源。     

一株产纤维素酶真菌Mucor amphibiorum RSC1的分离鉴定及其产酶培养基的初步优化

[目的]对一株产纤维素酶真菌进行分离鉴定,以期为产纤维素酶菌株种类的丰富提供试验依据。[方法]通过刚果红平板染色法初筛和摇瓶发酵产酶复筛从农田稻草堆的土壤中筛选出可产纤维素酶的真菌菌株,并对其发酵产酶培养基进行了单因素试验优化,同时对该菌进行了形态学和18S rRNA分子生物学鉴定。[结果]分离得到的菌株为1株产纤维素酶丝状真菌RSC1,发酵产酶培养基优化结果显示,培养基中含1.3%CMC-Na,0.1%酵母膏和0.1%MgSO4时其产酶活性最高。对该菌进行的形态学和分子生物学鉴定结果表明,丝状真菌RSC1与毛霉属真菌Mucor amphibiorum相似度为97%,故将该丝状真菌命名为Mucor amphibiorum RSC1。[结论]该研究鉴定了所分离纯化的菌株为Mucor amphibiorum RSC1,该结果为产纤维素酶菌株种类的丰富奠定了基础。     

云秃蝗肠道产纤维素酶菌株的筛选

通过肠道细菌分离筛选技术,从云南云秃蝗(Yunnanacris yunnaneus)活体标本肠道内分离出可培养细菌22株,并对22株菌基因组16SrDNA全长序列进行分析。通过杜氏纤维素选择性培养基并结合测定以滤纸、脱脂棉和羧甲基纤维素钠为底物的纤维素酶活力,从中筛选出纤维素酶高产菌株5株。结果表明,在长期自然环境条件下,从云南云秃蝗肠道内分离的可培养22株细菌分别归属Bacillus sp.,Pseudomonas sp.,Nocardiopsis sp.,Kocuria sp.,Cellulosimicrobium sp.五大类菌群,其中文中所筛选出的5株具有纤维素降解功能的细菌中,4株为芽孢杆菌属,1株为假单胞属。纤维素酶活性测定结果表明,XN-80-5以滤纸和羧甲基纤维素钠为底物时纤维素酶活力最高,分别为167.49U/mL、573.57U/mL,而XN-80-1和XN-80-2均以脱脂棉为底物时纤维素酶活力最高,分别为32.85U/mL、33.76U/mL。     

城市园林废弃物中纤维素高效降解微生物菌系的构建

采用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)水解透明圈法、滤纸条崩解法、酶活力比较法、枯茎降解失重法,研究13种常用的纤维素降解菌菌株和5个组合菌系对纤维素的降解效率,结果表明,模式菌种白腐菌(F-6)对CMC-Na具有非常好的降解作用,且产酶活性显著高于其他12种单一菌株(P0.05);与未接种菌系(株)相比,组合菌系的滤纸条崩解速率有明显提高;由"链霉菌属A-1+潮湿纤维单胞菌B-3+热带假丝酵母F-5+白腐菌F-6"构建的菌系JX-1产葡聚糖内切酶、外切酶、苷酶活性分别为25.12、14.41、18.54 U/mL,显著高于其他4个菌系,恒温培养5、10、15 d时的枯茎降解失重率分别较白腐菌显著提高151.94%、73.21%、67.49%,菌系JX-1为园林废弃物堆腐发酵实现纤维素高效降解的最佳微生物组合。     

纤维素酶高产菌株的筛选及最适产酶条件

从本实验室保存的57株菌株中筛选出一株可高效降解纤维素的纤维素酶高产菌株哈茨木霉APS62,其滤纸酶活力(FPA)为4.981 IU.g-1,是对照里氏木霉模式菌株APS63的3.02倍.产酶条件优化研究的结果表明,以稻草粉为底物,APS62菌株产滤纸酶的最适条件为:培养温度28℃,培养时间3 d,稻草粉与麸皮比5∶0,接种量6%,氮源为NH4NO3(总氮量0.4%),培养基起始pH为5.0,吐温80含量0.1%.此条件下的FPA为6.125 IU.g-1,比优化前提高8.10%.     

高效降解纤维素菌株的选育

[目的]筛选纤维素酶活性高且酶活稳定的纤维素降解菌。[方法]以木霉为出发菌株,用紫外线对其进行诱变处理,通过平板初筛和摇瓶复筛筛选出纤维素酶活力高且酶活稳定的优良突变株,然后分别以滤纸、甘蔗渣、麦秆和稻壳为目标降解物对优良突变株进行底物降解试验。[结果]经紫外线诱变、初筛、复筛,共选育出3株纤维素酶活力高且酶活稳定的优良突变株N1、N2、N3,其中N3的产酶活力最高（348 U/ml）,为出发菌株的2.13倍;N3对各种底物的降解效果均优于出发菌株,分别以滤纸、甘蔗渣、麦秆和稻壳为唯一碳源时,其失重率分别为48.68%、41.28%、26.53%和23.47%。[结论]该研究选育出了高效降解纤维素的菌株N3。     

腐熟堆肥中维素降解菌筛选鉴定及酶学特性研究

为筛选高效纤维素降解菌,促进堆肥过程中秸秆等纤维素物质快速腐解,在以牛粪和秸秆为材料的腐熟堆肥中分离菌株,以刚果红培养基和滤纸条降解试验初筛菌株,筛选出透明圈与菌落直径比值较大、滤纸条分解能力较强的菌株,作液体发酵培养,测定其酶活力,得到羧甲基纤维素(CMC)酶活和滤纸(FPA)酶活均较高2株菌(1号和7号),并将其在以羧甲基纤维素钠为唯一碳源产酶培养基中作产酶特性研究。结果表明,pH 6.5,培养时间48 h条件下,1号和7号菌株CMC酶活分别为26.82和31.28 U·m L-1,FPA酶活分别为20.32和20.82 U·m L-1。通过形态学、生理生化特征、16S rDNA核酸序列分析及26S rDNA的D1/D2区域测序鉴定,确定1号菌属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),7号菌属于隐球酵母菌(Cryptococcus flavescens)。     

高效秸秆降解菌株的分离与选育

为了选育高效降解玉米秸秆的菌株,首先用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)培养基结合滤纸条无机盐培养基,对从样品中分离的菌株进行初筛,再以玉米秸秆培养基复筛并进行发酵产酶试验,测定CMC-Na酶活和FPA酶活,最后对目的菌进行紫外诱变。通过筛选得到降解效果较好的2株真菌PJ-2、PJ-4和1株放线菌GJ-1。紫外诱变后获得正向突变菌3株,分别为PJ-2的突变菌UV-1-1,PJ-4的突变菌UV-2-2和UV-2-4,这3株突变株的CMC-Na酶活力相对原菌株分别提高45%、20%和10%以上,菌株降解秸秆能力也显著提高。     

西藏拉鲁湿地土壤酵母菌多样性及产胞外 酶活性菌株分布特性研究

采用平板稀释法从西藏拉鲁湿地土壤中分离酵母菌,开展城市湿地酵母菌多样性研究。结合经典分类法及26S rDNA D1/D2区域序列分析,对获得的酵母菌菌株进行系统分类,并进行产胞外酶活性菌株的皿内初筛。结果显示,分离得到的83株酵母菌分属于隐球菌属Cryptococcus、假丝酵母属Candida、原囊菌属Protomyces、红酵母属Rhodotorula及孢囊线黑粉酵母Cystofilobasidium等5个属16个种,其中胶红酵母Rhodotorula mucilaginosa相对丰度最高,约26%,其次为维多利亚隐球酵母Cryptococcus victoriae和山杨隐球酵母Cryptococcus aspenensis;多样性分析表明,LhWS6样点的酵母菌多样性最丰富,LhWS9样点则最低;产胞外酶活性菌株初筛结果表明,25℃下产脂肪酶活性菌株比例最高,为67%,而4℃下产淀粉酶活性菌株数最多,为49株。另外,低温条件下产淀粉酶、果胶酶、纤维素酶和几丁质酶的活性菌株比例均高于常温条件。结果表明拉鲁湿地土壤酵母菌总体种类较丰富,但每个样点的种类相对单一,说明湿地生境或人为活动一定程度影响到该生态环境酵母菌的种群分布,开发青藏高原耐低温、产胞外酶等活性菌株具有一定的应用前景。