奶牛瘤胃微生物BAC文库中脲酶克隆的筛选与分析

利用脲酶选择性培养基,从奶牛瘤胃微生物BAC文库的15 360个克隆中筛选得到了12个脲酶克隆。利用酚-次氯酸法对脲酶克隆子的酶学性质分析,表明均具有不同的尿素分解能力,酶的活力范围是30～2 466 U/mg。脲酶阳性克隆插入片段大约是60 kb,限制性内切酶HindⅢ酶切图谱表明,各个克隆具有不同DNA片段,其中脲酶Urease 1、Urease 3、Urease 4和Urease 9的最适pH8.0,最适温度为60℃。本研究从奶牛瘤胃微生物BAC文库中筛选到了具有脲酶酶活特性的克隆。

一株瘤胃源乳酸利用菌的分离鉴定及其体外代谢特性

【目的】从饲喂高精料的本地山羊瘤胃内分离到一株利用乳酸并能产生大量丙酸的菌株L9,并进一步研究了该菌在调控瘤胃微生物发酵中的作用。【方法】采用厌氧培养技术,结合形态、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析结果。【结果】该菌株被鉴定为反刍兽新月形单胞菌(Selenomonas ruminantium)。该菌株体外代谢特性研究表明,L9可利用乳酸作为唯一碳源,该菌在24 h内可对90 mmol/L的乳酸完全降解。体外摸拟瘤胃急性酸中毒的发酵试验结果表明,以淀粉为底物时,与对照组相比,添加菌株L9可显著降低瘤胃微生物体外培养体系中乳酸浓度,提高pH值,提高总挥发性脂肪酸和丙酸浓度,并显著降低乙酸与丙酸的浓度比(P<0.05)。【结论】结果显示,菌株L9是一株可代谢乳酸,促进丙酸生成,提高总挥发性脂肪酸浓度的有益瘤胃细菌。

反刍动物生理代谢与瘤胃微生物关系的研究

在瘤胃内复杂消化代谢的过程中,瘤胃微生物起着决定性作用。目前,人们对瘤胃微生物系统与瘤胃代谢关系的理解尚不全面。现就瘤胃微生物与瘤胃代谢关系做一综述,重点介绍细菌、真菌和原虫在反刍动物瘤胃内消化代谢的作用。

山羊瘤胃中固氮细菌的分离与初步鉴定

通过瘤胃瘘管采集山羊瘤胃液,分离瘤胃优势菌,并在不同气体环境(纯N2、纯CO2、氩气或空气)下应用无氮培养基培养,考察瘤胃优势菌对氮气的利用情况,并初步进行了微生物学鉴定。结果表明,纯N2条件下,菌株YUAN63和菌株YUAN100在无氮培养基上能生长,与空气条件下相当,但在CO2条件下未有可见菌落,在氩气条件下仅有少数小菌落。研究结果说明了瘤胃细菌中存在一类能利用氮气的细菌,但仍需进一步确定。

ISCA对瘤胃原虫和微生物蛋白质含量及氨基酸组成的影响

在 6只装有瘤胃瘘管的绵羊上 ,观察了一种含铵的工业废液 (ISCA)作为非蛋白氮饲料对瘤胃蛋白质代谢的影响。采用自身对照 ,测定添喂ISCA前后瘤胃原虫、微生物细胞蛋白质含量和它们的氨基酸组成 ,并对血液及瘤胃内的一些理化指标进行了监测。结果表明 ,日添喂 40mlISCA ,羊体温、呼吸、心率、血液细胞计数 ,血液和瘤胃内的氨氮、瘤胃 pH等指标均在正常生理范围内变动 ;瘤胃液中的细菌和原虫的密度增加 ,菌体和虫体的蛋白质含量显著增高 ,且蛋白质组成中的必需氨基酸的比例升高。结果提示 :ISCA对瘤胃内环境及机体无不良影响 ,能促进瘤胃内生物蛋白质的合成 。

添加保护性脂肪或豆油对奶牛瘤胃挥发性脂肪酸和菌体蛋白浓度的影响

选用3头装有永久性瘤胃瘘管和十二指肠瘘管的荷斯坦奶牛,分别饲喂日粮Ⅰ(基础日粮+棕榈油脂肪粉400g/d)、日粮Ⅱ(基础日粮+棕榈油脂肪酸钙400g/d)、日粮Ⅲ(基础日粮+豆油400g/d)和日粮Ⅳ(基础日粮),研究了棕榈油脂肪粉、棕榈油脂肪酸钙、豆油对奶牛瘤胃挥发性脂肪酸(VFA)和菌体蛋白(BCP)浓度的影响。结果表明:添加豆油可明显降低瘤胃液中乙酸、丙酸的浓度(P<0.05),棕榈油脂肪粉和棕榈油脂肪酸钙对乙酸、丙酸浓度及乙酸∕丙酸值均无显著影响(P>0.05)。添加脂肪后减少了菌体蛋白含量。

瘤胃甲硫氨酸降解菌的分离及其16 S rDNA全序列分析

为分析研究山羊瘤胃液中甲硫氨酸降解菌群的物种资源,对经分离纯化获得的一株甲硫氨酸降解菌MB6-1,采用PCR方法扩增其16 S rDNA基因,并测定其基因的核苷酸全序列。基于16 S rDNA序列的同源性比较和系统发育学分析(ribosomal database projectⅡ;简称RDPⅡ数据库),发现MB6-1可能是普罗威登斯菌属(Providencia)中的一个新种。菌株MB6-1的16 S rDNA序列已经被GenBank数据库收录,其序列号为DQ436917。

保护性赖氨酸对荷斯坦牛挥发性脂肪酸及菌体蛋白的影响

本试验选用3头装有永久性瘤胃瘘管和十二指肠瘘管的荷斯坦牛,分4个阶段,分别饲喂日粮Ⅰ(基础日粮+保护性赖氨酸Ⅰ30g/d)、日粮Ⅱ(基础日粮+保护性赖氨酸Ⅱ30g/d)、日粮Ⅲ(基础日粮+保护性赖氨酸Ⅲ30g/d)和日粮Ⅳ(基础日粮),研究以不同比例棕榈油脂肪粉包被的赖氨酸对瘤胃液挥发性脂肪酸和菌体蛋白的影响。结果表明,添加瘤胃保护性赖氨酸对瘤胃液挥发性脂肪酸和菌体蛋白均无明显影响(P>0.05)。瘤胃保护性氨基酸没有改变瘤胃内环境,不影响瘤胃微生物的生长和菌体蛋白的合成。

瘤胃菌与丁醇菌共生发酵麸皮生产丁醇

寻求瘤胃纤维素降解菌群NLH151与丁醇菌zr11共生发酵麸皮生产丁醇的最佳工艺条件。考察了接种方式、共培养温度、pH值等因素对纤维素降解率及丁醇生产能力的影响,得出了2种菌最佳共生培养的发酵条件。共生发酵时,麸皮质量浓度为20 g/L,共培养温度为33℃,pH值为6.0—6.5,瘤胃菌NLH151与丁醇菌zr11的接种量(体积分数)分别控制在15%和8%,瘤胃菌接入24 h后接入丁醇菌,共发酵48 h,总溶剂质量浓度可达到10.33 g/L,其中丁醇为7.8 g/L。该研究为利用农业废弃物进行新能源的开发提供了实验依据。

绵羊瘤胃液中固氮菌的分离及其特性的研究

由两头绵羊的瘤胃液中分离到三株具有固氮能力的细菌,可于无氮培养基中生长繁殖,其中一株为需氧固氮,固氮能力较强,另两株为厌氧固氮,固氮能力较弱,鉴于它们在瘤胃液中存在数量较多,认为是绵羊瘤胃中一个正常的菌群,从而为瘤胃菌群增加了一个新的类群,并进行了生化鉴定及生长特性的研究。

两种山羊瘤胃纤维分解菌16S rDNA序列的体外扩增和鉴定

从山羊瘤胃内容物中提取瘤胃细菌总DNA，以瘤胃中两种主要纤维分解茵为目的菌种，分别依据其16S rDNA序列设计引物，利用PCR技术对其16S rDNA进行体外扩增，对扩增产物测序后进行同源性分析。结果表明：以提取的瘤胃细菌总DNA为模板，采用PCR技术可成功地从山羊瘤胃内容物中扩增出黄色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌16S rDNA的特异性片段；测序后与GenBank中的序列进行比对，表明黄色瘤胃球菌与原序列（AF104841）的同源性达到99．4％，产琥珀酸丝状杆菌与原序列（AJ505937）的同源性达到94．6％。

大豆异黄酮转化菌株在ICR小鼠体内定植研究

健康ICR小鼠肠道菌群对大豆异黄酮有稳定转化作用。本研究选用合适抗生素对健康ICR小鼠进行连续灌服,使ICR小鼠在不影响其正常生理活动状况下完全丧失对大豆异黄酮的转化能力,并对该类完全丧失转化能力的ICR小鼠灌服大豆异黄酮还原菌株Niu-O16的微胶囊,用高效液相色谱检测菌株Niu-O16在ICR小鼠体内定植情况。结果表明:用420mg/mL浓度的阿奇霉素连续灌服1周,可使ICR小鼠完全丧失对大豆异黄酮的转化能力,停药后20d左右,ICR小鼠恢复其对大豆异黄酮的转化能力;经抗生素处理的ICR小鼠在停止灌菌后,2周内可检测到其粪便菌群具有与菌株Niu-O16完全相同的转化作用,而同样经抗生素处理未灌菌的对照则未检测到转化活性,表明菌株Niu-O16已在ICR小鼠体内进行定植。

一株瘤胃纤维素降解菌的分离鉴定及其纤维素降解特性

从蒙古绵羊瘤胃内容物中分离到一株纤维素降解细菌WH-1,通过形态、生理生化特征、G+C mol%含量和16S rRNA序列分析对分离菌株进行鉴定,鉴定为溶纤维丁酸弧菌属(Butyrivibrio fibrisolvens)的溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)。同时,用Mega4.1软件构建的系统发育树显示分离菌株WH-1与多株溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)的亲缘关系最近。对该菌株纤维素降解特性的初步研究表明:当温度为37°C、pH值为7.0、接种量为25%、纤维二糖添加质量占总碳源质量的20%时,WH-1的72h滤纸降解率达到16.81%±2.99%。

奶牛瘤胃微生物元基因组文库中脂肪酶的筛选与酶学性质

利用含有三油酸甘油酯的脂肪酶选择性筛选培养基,从奶牛瘤胃微生物元基因组文库15360个克隆中,筛选得到了18个脂肪酶阳性克隆,其插入片段大约为60kb,并且各个克隆的插入片段各不一样。利用p-NPP法对脂肪酶克隆的脂肪酶活性分析,表明均具有大小不等的脂肪酶活性。底物特异性分析表明Lipase6、Lipase7和Lipase8分别对C16底物(对硝基苯棕榈酸酯)、C12底物(对硝基苯月桂酸酯)和C16底物(对硝基苯棕榈酸酯)水解能力最强。Lipase6、Lipase7、Lipase8的脂肪酶最适pH为7.5;Lipase8的脂肪酶活性半衰期随反应温度的升高而缩短,70oC时能达到30min。本研究所筛选的脂肪酶具有不同的底物特异性和较好的热稳定性,这对于工业化生产具有一定的应用潜力。

瘤胃纤维素降解菌的分离鉴定及其纤维素降解特性

纤维素是地球上最丰富的可再生有机资源，但是其不溶于水和有机溶剂的难降解特性限制了它的利用。多年来，研究者们在利用纤维素资源方面做着努力，其中，利用微生物产生的纤维素酶降解纤维素，具有条件温和、产物产率高和无二次污染等特点，成为目前较有效且更接近自然的一种纤维索处理方法。同时，由微生物产生的纤维素酶在食品、酿酒、造纸、饲料和纺织等行业也有着广泛的应用。