产朊酵母菌利用烤鳗蒲烧废水产单细胞蛋白的研究

以产朊酵母菌(Candida utilis)为出发菌,利用烤鳗蒲烧废水生产单细胞蛋白(SCP)。试验考察了有关接种量、发酵时间、温度、酸碱度、氮源、磷源及无机盐金属离子等影响因素。结果表明:接种量15%、发酵时间为48h、pH值5.0、温度25℃、5.04g/l硝酸钾、40ml的装液量、0.1g/l磷酸氢二钠、0.1g/l硫酸锌为其最佳条件。

产朊假丝酵母菌处理皂素废水的研究

针对皂素废水高酸度、高盐度和高COD浓度的特点,采用产朊假丝酵母菌对其进行处理,确定了最佳工艺参数,考察了处理效果。结果表明:当进水pH值为4、温度为30℃、酵母池的单池水力停留时间为5d、COD∶N∶P=200∶5∶1时,系统的处理效果最佳。在此条件下,当进水COD、SS、NH4+-N分别为15000、183、500mg/L时,出水各指标分别为1661、100、150mg/L。该处理方法为皂素废水的后续处理提供了有利的条件。

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 mL(添加量为109 cfu/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。

漆酶基因的克隆及其在产朊假丝酵母中的表达

为实现漆酶基因稳定高效的异源表达,利用基因工程技术构建同源整合表达载体pGQLR,删除其来自原核的DNA序列后电转化至产朊假丝酵母菌(Candida utilis,C.utilis),构建一株表达漆酶的产朊假丝酵母工程菌ZHQX1,并对其遗传稳定性和酶活进行评价。ZHQX1在连续传代100代时外源基因仍稳定存在,保持了良好的遗传稳定性,培养96 h时其漆酶酶活是同时期原始菌—云芝栓孔菌酶活的4.8倍,达到1078.9 U/L。

混菌固态发酵对苹果渣不同氮素组分的影响

通过研究产朊假丝酵母菌与不同丝状真菌组合进行固态发酵对苹果渣产物中粗蛋白质质量分数、纯蛋白质质量分数、多肽质量分数和游离氨基酸质量分数的影响，筛选出适合苹果渣发酵的最佳菌种组合。结果表明：与苹果渣原料相比，单接产朊假丝酵母菌和分别接种产朊假丝酵母菌与里氏木霉、斜卧青霉、黑曲霉、黄曲霉菌种组合固态发酵后均可显著提高苹果渣的粗蛋白质质量分数（219．42～292．86g·kg-1）、纯蛋白质质量分数（153．59～208．85g·kg-1）、多肽质量分数（36．73～47．10g·kg-1）和游离氨基酸质量分数（0．59～0．71g·kg-1）（P〈O．05）；与对照组相比较，其中粗蛋白质量分数增量为80．45％～199．39％，纯蛋白质量分数增量为140．83％～257．96％、多肽质量分数增量为107．75％～183．61％、游离氨基酸质量分数增量为118．18％～172．73％。综合各项指标可以得出，采用固态发酵苹果渣时，产朊假丝酵母菌与黑曲霉是最佳的菌种组合，发酵产物中其粗蛋白质质量分数为292．86g·kg-1、纯蛋白质质量分数为208．85g·kg、多肽质量分数为40．35g·kg、游离氨基酸质量分数为0．65g·kg-1。因此，采用混合菌种固态发酵苹果渣可以提高苹果渣中粗蛋白质、纯蛋白质、多肽和游离氨基酸的质量分数，增加苹果渣的营养价值。

微生物反应器处理含镍废水的研究

从受污环境中分离筛选出对Ni^(2+)有去除活性的产朊假丝酵母菌y188。采用响应曲面法对游离细胞去除废水中Ni^(2+)的条件进行优化。在35℃,pH=7.0,130 r/min振荡培养25 min的条件下,y188细胞对模拟废水中Ni^(2+)的去除率达到98.49%。以y188为菌种、废弃煤渣颗粒为载体组建固定化细胞生物反应器。该反应器在15—45℃,pH=2—8的条件下均保持良好的除Ni^(2+)活性,对Ni^(2+)质量浓度为10 mg/L的模拟废水可连续处理8批,Ni^(2+)的去除率保持在91%以上,对Ni^(2+)质量浓度为13.74 mg/L的实际废水连续处理6批,Ni^(2+)的去除率保持在93%以上。出水Ni^(2+)质量浓度均<1.0 mg/L,达到国家电镀污染物排放标准。显微观察结合解吸实验表明,y188细胞在30 min内对废水中Ni^(2+)的去除主要是吸附除Ni^(2+)。

不同添加量混合菌剂对全株构树发酵饲料品质的影响

试验研究不同添加量的混合菌剂(产朊假丝酵母菌和植物乳杆菌,比例1∶1)对全株构树发酵饲料营养成分及发酵品质的影响。采用单因素试验设计,设置4个组,混合菌剂添加量分别为2%(Ⅰ组)、6%(Ⅱ组)、8%(Ⅲ组)和12%(Ⅳ组),每组5个重复。发酵30 d。结果显示,Ⅲ组和Ⅳ组发酵饲料的气味均比Ⅰ组和Ⅱ组酸香味浓,总评分最高。各组发酵饲料的pH值和乙酸含量差异不显著(P>0.05)。Ⅲ组和Ⅳ组发酵饲料的酸溶蛋白和乳酸含量显著高于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.05),氨态氮/总氮(NH_(3)-N/TN)值和丙酸含量显著低于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.05);Ⅲ组和Ⅳ组发酵饲料的干物质(DM)含量显著低于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.05)。Ⅱ组和Ⅲ组发酵饲料的酸性洗涤纤维(ADF)含量显著低于Ⅰ组(P<0.05)。研究表明,按1∶1混合添加产朊假丝酵母菌和植物乳杆菌的最佳添加量为8%,可以显著改善全株构树发酵饲料的品质。

不同添加剂对全株构树青贮饲料品质的影响

试验研究添加糖蜜、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌和纤维素酶对全株构树青贮饲料营养成分及发酵品质的影响。采用单因素试验设计,设置5个处理组,分别为对照组、添加10%糖蜜组(试验Ⅰ组)、添加10%糖蜜+8%植物乳杆菌+1%纤维素酶组(试验Ⅱ组)、添加10%糖蜜+4%植物乳杆菌+4%产朊假丝酵母菌+1%纤维素酶组(试验Ⅲ组)和添加10%糖蜜+4%植物乳杆菌+4%枯草芽孢杆菌+1%纤维素酶组(试验Ⅳ组),每组3个重复。青贮发酵50 d后进行营养成分和发酵品质测定。结果显示,与对照组相比,试验Ⅱ组和试验Ⅲ组的酸香味更浓,总评分较高。各试验组间pH值和氨态氮/总氮(AN/TN)均显著低于对照组(P<0.05),且以试验Ⅲ组最低。相比对照组,各试验组酸溶蛋白和乳酸含量均显著提高(P<0.05),且以试验Ⅲ组最高。各试验组乙酸含量均显著低于对照组(P<0.05),试验Ⅱ和Ⅲ组的丙酸含量显著低于其他各处理组(P<0.05)。与对照组相比,各试验组干物质(DM)含量均显著提高(P<0.05),中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量降低(P<0.05),其中试验Ⅲ组和试验Ⅳ组酸性洗涤木质素(ADL)含量均显著低于对照组、试验Ⅰ和Ⅱ组(P<0.05)。与对照组相比,试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组粗蛋白(CP)含量均显著提高(P<0.05)。研究表明,全株构树青贮饲料品质以组合添加糖蜜、植物乳杆菌、产朊假丝酵母菌和纤维素酶发酵效果最佳。

不同功能菌剂配伍对芦苇青贮品质的影响

为了研究不同复合菌制剂对芦苇青贮营养成分和发酵品质的影响,以期为改善芦苇青贮品质及芦苇饲料化高价值利用提供理论依据,笔者以洞庭湖区抽穗期的新鲜芦苇为青贮原料进行试验。共设5个组,分别为对照组(C组,未添加菌剂)、乳酸菌复合菌剂组(T1组,植物乳杆菌活菌数>1.5×10^(7) CFU/g,添加量为0.005 g/kg青贮包;戊糖片球菌活菌数>1.5×10^(7) CFU/g,添加量为0.002 g/kg青贮包;布氏乳杆菌活菌数>1.2×10^(8) CFU/g,添加量为0.012 g/kg青贮包,总添加量为0.019 g/kg青贮包)、乳酸菌复合菌剂+沼泽红假单胞菌组(T2组,沼泽红假单胞菌活菌数>1.0×10^(10) CFU/g,添加量为0.010 g/kg青贮包)、乳酸菌复合菌剂+产朊假丝酵母菌组(T3组,产朊假丝酵母菌活菌数>8.0×10^(9) CFU/g,添加量为0.013 g/kg青贮包)和乳酸菌复合菌剂+沼泽红假单胞菌+产朊假丝酵母菌组(菌制剂活力和添加量上同,T4组),每组3个重复。青贮60 d后打开包装,测定青贮饲料的营养成分和发酵品质。结果表明:各组感官评分均为良好,发酵品质综合得分均为良好。与C组相比,T1、T2、T3和T4组的pH值显著下降(P<0.05),氨态氮/总氮比值显著降低(P<0.05),T2组氨态氮含量显著降低(P<0.05)。T2组乳酸/总酸比值显著高于C组、T1组、T3组和T4组(P<0.05)。与C组相比,T2组粗蛋白含量显著升高(P<0.05),且可溶性糖含量显著上升(P<0.05)。综上所述,沼泽红假单胞菌与乳酸复合菌剂联用的发酵效果最好,能有效降低青贮芦苇pH值,抑制腐败菌生长,减少青贮芦苇蛋白的降解,提高蛋白含量,从而提高青贮芦苇的发酵品质。