不同精粗比底物下瘤胃真菌和纤维降解细菌共培养发酵特性及菌群变化

采用体外厌氧共培养技术，研究了瘤胃真菌和纤维降解细菌在不同精粗比（A组为全粗料，B组3：7，C组5：5，D组7：3，E组为全精料）底物下菌群变化及其共培养发酵特性。结果表明：与Oh相比，发酵至24h时B组和C组的厌氧真菌数量有较大幅度的上升，A组和D组则有所下降，E组未检测到真菌生长；纤维降解细菌随精粗比的增加呈上升趋势。发酵至48h时，各组均未检测到真菌生长；从A组到C组细菌数量呈上升趋势，此后急剧下降。DGGE结果表明，A、B和C组（精粗比低于5：5）的DGGE图谱相似，有11条共有条带，但是当精粗比上升到7：3时，条带数目显著下降。随精料比例的增加，整个发酵期共培养系统中pH值显著下降（P〈0．05）。整个发酵期问，共培养系统发酵产生的VFA主要为乙酸，丙酸和丁酸的量较少，乙酸与丙酸比值从A组到C组呈下降趋势，此后呈上升趋势。随精料比例的上升，发酵48h时总挥发性脂肪酸浓度从A组到C组呈上升趋势，此后呈下降趋势。发酵48h的羧甲基纤维素酶活和术聚糖酶活均以A组最高，而α-淀粉酶活从A组到D组逐渐增大，而E组最低，仅为B、C、D组的1／4～1／3。

2株瘤胃纤维降解细菌的分离鉴定

从日粮精粗比为3:7的小尾寒羊×蒙古羊杂交一代绵羊的瘤胃内容物中分离到2株严格厌氧细菌,一株球菌WQ-1,1株弧菌WH-2,二者对滤纸有很好的降解能力。通过酶活力试验测得WQ-1的滤纸酶活、羧甲基纤维素酶活和β-葡萄糖苷酶活分别为0.66,7.0 U/mL和15.3 U/mL;WH-2的滤纸酶活、羧甲基纤维素酶活和β-葡萄糖苷酶活分别为0.52,6.9 U/mL和17.2 U/mL。经形态学、生理生化反应、生态特性和遗传型的鉴定,WQ-1归类为瘤胃球菌属(Ruminococcus)的黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)。WH-2归类为丁酸弧菌属(Butyrivibrio)的溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)。

瘤胃纤维降解细菌的发酵和纤维降解特性研究

为了研究瘤胃非典型纤维降解细菌的发酵和纤维降解特性,试验选取已分离鉴定出的四株瘤胃纤维降解细菌,即拜氏梭菌、丁酸梭状芽孢杆菌、链球菌、肠球菌,分别培养72h后,测定其pH、产气量、纤维素酶活力、挥发性脂肪酸、氨氮浓度和菌体蛋白浓度。结果表明,4株瘤胃纤维降解细菌培养液的pH、羧甲基纤维素(CMC)酶活力、挥发性脂肪酸(VFA)浓度无显著差异(P>0.05),而在产气量、氨氮浓度、菌体蛋白浓度、滤纸酶活力、水杨苷酶活力和微晶纤维素酶活力,拜氏梭菌与肠球菌均高于链球菌与丁酸梭状芽孢杆菌(P<0.05)。试验结果提示,拜氏梭菌与肠球菌纤维降解特性较好。

外源纤维酶对奶牛瘤胃纤维降解细菌影响的研究

为研究外源纤维酶对奶牛瘤胃纤维降解细菌的影响,试验选用安装有永久性瘤胃瘘管,年龄、体重相近的3头奶牛为试验动物,采用前后期自身对照试验方法,进行2期动物试验,第1期基础日粮中不加外源纤维酶(对照组),第2期(试验组)基础日粮中,将外源纤维酶组合按日粮的0.1%进行添加饲喂。结果显示,外源纤维酶显著提高了奶牛瘤胃中的白色瘤胃球菌、黄化瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌、溶纤维丁酸弧菌、反刍兽真细菌和栖瘤胃普雷沃氏菌(P<0.05～P<0.01)的数量。

瘤胃纤维降解细菌附着的研究进展

附着是纤维降解过程的首要步骤,具有重要意义。本文着重介绍了瘤胃纤维降解细菌对纤维物质的附着过程、作用和影响附着的因素及其研究方法。

瘤胃4株纤维降解细菌的分离鉴定及其纤维降解特性

作者从蒙古绵羊瘤胃内容物中筛选出四株纤维素降解细菌并进行鉴定,将其编号为H1、H2、N1、N2,对菌株生长特性和纤维素酶活力进行测定,以期为后续试验提供试验材料。通过生理生化特征、DNA序列分析对分离菌株进行鉴定,比浊法测定细菌生长曲线,用还原糖法测定四株细菌的滤纸酶活、羧甲基纤维素酶活、水杨苷酶活和微晶纤维素酶活力。结果表明:经鉴定,四株菌中H1、H2为黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens),N1、N2为链球菌(Streptococcus);生长曲线测定表明菌株H1生长延迟期为4h,H2、N1、N2均为3h,黄色瘤胃球菌最大菌体浓度出现在28h,链球菌为14h;四株细菌均具有良好的纤维降解特性,其中H2滤纸酶活力、羧甲基纤维素酶活力、微晶纤维素酶活力显著高于菌株H1、N1、N2(P<0.05),H1滤纸酶活力最低,为0.08μmol·(mL·min)-1。本试验利用hungate滚管法分离出4株具有纤维素酶活力的细菌,可以满足后续试验需要。

取食洋白蜡和旱柳光肩星天牛幼虫肠道中的细菌多样性差异及关键纤维素降解细菌筛选

【目的】从肠道细菌多样性角度探究光肩星天牛幼虫对传统抗性树种洋白蜡的适应性原因。【方法】基于16S rDNA高通量测序技术,分别对用洋白蜡、旱柳饲喂的光肩星天牛幼虫肠道细菌进行了分子鉴定及多样性分析;然后通过富集培养,从未经饲喂的幼虫中筛选出了31株纤维素降解细菌,以透明水解圈直径(D)/菌落直径(d)为标准初步测定了各菌株纤维素降解能力;对降解能力最强的4个菌株进行了滤纸复筛试验。【结果】使用洋白蜡饲喂后,厚壁菌门、芽孢杆菌纲、乳杆菌目、链球菌科、乳球菌属为优势类群;使用旱柳饲喂后,厚壁菌门、芽孢杆菌纲、乳杆菌目、肠球菌科、肠球菌属为优势类群;变形菌门、γ-变形菌纲、肠杆菌目、肠杆菌科、拉乌尔菌属在两者中都为优势类群。两者肠道细菌群落最显著的差异在于,取食洋白蜡幼虫链球菌科、乳球菌属相对丰度显著高于取食旱柳的幼虫,而肠球菌科、肠球菌属相对丰度显著低于取食旱柳的幼虫。直接取食洋白蜡枝干的幼虫肠道纤维素降解细菌种类丰富,隶属于4门、5纲、5目、7科、7属,15种;优势属包括微杆菌属、纤维单胞菌属、假单胞菌属;其中纤维素降解能力最强的4个菌株分别为2株假单胞菌和2株产黄纤维单胞菌;二者在滤纸复筛试验中显著地分解了滤纸,进一步验证了其良好的纤维素降解能力。【结论】在取食洋白蜡光肩星天牛幼虫肠道中,链球菌科、乳球菌属为优势类群,可能发挥重要功能但不直接降解纤维素;放线菌门下的微杆菌属、纤维单胞菌属和变形菌门下的假单胞菌属非优势类群但纤维素降解能力强,可能发挥降解纤维素的功能;上述菌群共存于光肩星天牛肠道,参与其适应洋白蜡的过程。

纤维素降解细菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

在成都师范学院校园采集土壤,经过两次富集培养。选择羧甲基纤维素钠-刚果红平板结合降解圈直径和菌落直径的比值进行初筛,筛选得到两株生长良好的菌株,编号S-04和S-10。利用液体产酶培养基,测定羧甲基纤维素酶和滤纸酶的活性进行复筛。综合两种酶活性,最终筛选出纤维素降解效果较好的菌株S-04。以S-04菌株为研究对象,研究其形态观察、革兰氏染色、生理生化鉴定、分子鉴定,并对其产酶条件优化。实验结果显示:S-04号菌株菌落为圆形,表面平滑,边缘较平整,中央较突出,较湿润,菌落整体不透明,呈现淡黄色,革兰氏阴性菌。结合生理生化和分子鉴定,该菌为产碱杆菌属中的粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)。该菌产酶最适碳源为羧甲基纤维素钠(CMC-Na);最适氮源为牛肉膏。

草鱼肠道纤维素降解细菌的分离与鉴定

为更好地弄清草鱼(Ctenopharyngodon idella)肠道纤维素降解细菌的种类,采用羧甲基纤维素(CMC)作为唯一碳源的选择性培养基,分别从草鱼肠道内容物和肠道黏膜中分离到了40株产纤维素酶细菌。16S rRNA基因序列的分析结果显示,大多数产纤维素酶细菌为气单胞菌属(Aeromonas)的种类,其次为肠杆菌属(Enterobacter)的细菌以及未经分离纯培养的细菌(Uncultured bacterium)。进一步研究细菌产纤维素酶能力发现,纤维素酶活性显著性高于其他菌株的分别是A.veronii MC2、A.veronii BC6、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)中一种未经分离纯培养的细菌BM3(Uncultured bacterium BM3)和A.jandaei HC9。草鱼肠道中简答气单胞菌(A.jandaei)、类志贺邻单胞菌(Plesiomonas shigelloides)、阴沟肠杆菌(E.cloacae)以及产气肠杆菌(E.aerogenes)是被作为产纤维素酶细菌的首次报道。

高效厌氧纤维素降解细菌的分离及酶特性研究

采用透明圈初筛和滤纸降解率复筛的方法从内蒙古绵羊瘤胃内容物中分离到高效厌氧纤维素降解细菌4株。通过形态学、生理生化反应、生态特性和遗传型的鉴定,所分离的4株菌WHQ、LYQ、LBG-1和NDF-3分别归为溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)、黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)、产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)和解多糖梭菌(Clostridium polysaccharolyticum)。测定了4株菌对滤纸的降解率,WHQ、LYQ、LBG-1和NDF-3的2周滤纸降解率分别为25.1%、14.3%、21.0%和20.6%。本研究同时对4株菌的滤纸酶活力、羧甲基纤维素酶活力和β-葡萄糖苷酶活力进行了测定。

一株中温厌氧纤维素降解细菌的分离、鉴定及其系统发育分析

以树中心湿木为样品,富集分离获得一株具有较强纤维素分解能力的中温厌氧纤维素降解细菌CSZM-6。分离菌株革兰氏染色阴性,直杆或稍弯曲杆状,多数单生,少数成对或成串,部分菌体产芽孢。菌体大小为0.5μm×1.7-2.6μm,严格厌氧,最适生长温度40℃,最适pH6.5,以葡萄糖为底物时倍增时间8.0 h。分离菌株在纤维素粉固体培养基中培养3周后,菌落为圆形或不规则形状,产黄色素,直径为0.5-4.0 mm,水解圈直径为2.0-18.0mm。分离菌株不仅能利用纤维素、纤维二糖、葡萄糖等碳水化合物,还能利用未经处理的报纸、水稻秸秆、麦秆。发酵纤维素产乙醇、乙酸、H2、CO2、甲酸、丙酸、乳酸。在菌株CSZM-6的纤维素酶系中,只存在外切-β-1,4-葡聚糖酶（C1酶）和内切-β-1,4-葡聚糖酶（CX酶）两种组分,最适温度分别为40℃和45℃。通过16S rDNA序列分析表明,菌株CSZM-6为梭菌属Clostridium,与C.papyrosolvens具有99.6%的相似性。

秸秆纤维素降解细菌的筛选及其产酶条件的研究

用稀释平板法在羧甲基纤维素平板培养基和纤维素刚果红平板培养基上，从土壤中分离出1株纤维素酶活力较高的耐热细菌H-5，初步鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。对该菌株的液体发酵产纤维素酶的条件经行了研究，结果表明：菌株H-5产纤维素酶的最适培养温度为40℃，内切酶活力（CMCase）和滤纸酶活力（FPase）最高可达27．14U和22．17U，最佳培养时间为3d，内切酶活力（CMCase）和滤纸酶活力（Fpase）最高可达26．38U和20．14U，最适初始pH值为6～6．5．内切酶活力（CMCase）和滤纸酶活力（FPase）最高可达24．08U和21．96U，最适摇床转速为150r·min^-1，内切酶活力（CMCase）和滤纸酶活力（FPase）最高可达25-34U和20．67U。

高温纤维素降解细菌的筛选与鉴定

以堆腐的发酵牛粪为原料筛选高温纤维素降解细菌.通过纤维素刚果红培养基初筛、测定发酵液的CM-Case和FPAase活力的复筛,筛选出四株酶活较高的菌株,分别是1101、1105、1106和1108.从菌落特征、菌体形态、培养特性及一系列生理生化特性对四株菌株进行初步鉴定,结果表明1101、1106、1108属于芽孢杆菌属,1105属于短芽孢杆菌属.

纤维素降解细菌的筛选及其酶活测定

为了充分利用植物废渣中丰富的纤维素资源,以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为唯一碳源的培养基和刚果红染色筛选法从朽木周围富含腐殖质的土壤中筛选得到3株活性较高的纤维素降解细菌:ZWY-3、DP-6和DP-8,并分别在不同的培养时间、培养温度、起始p H、碳源下对3株菌株进行酶活测定。结果表明:3株菌株都在接种后24 h、p H 7、30℃、葡萄糖为碳源时达到产酶高峰,其中接种后24 h时DP-6的酶活最高,达144.86 U;ZWY-3在30℃、p H 7时酶活最大,分别达126.74 U和133.82 U;3株菌株在其最适条件下培养,并以葡萄糖为碳源时,DP-6活性最高,可达218.96 U。3株细菌菌株在降解农业纤维工业中具有良好的应用前景。

秸秆纤维素降解细菌的筛选及产酶条件优化

从富含腐烂秸秆的土壤中分离、筛选出降解纤维素较为有效的细菌,鉴定其类别,并对其产酶条件进行优化研究。利用羧甲基纤维素钠水解圈法、滤纸崩解法、酶活测定法筛选菌株,并对秸秆液体产酶培养基中不同秸秆长度、培养时间、氮源、氮源投加量和培养基初始pH对酶活性的影响进行了研究。结果筛选出秸秆纤维素降解能力较强的两株菌株XY2和XY6。经鉴定XY2属于伯克霍尔德菌属(Burkholderia mimosarum),XY6属于肠杆菌属(Enterobacter)。菌株XY2的最优产酶条件为:温度30℃,培养基初始pH为6.0,碳源为4 cm长度的水稻秸秆或小麦秸秆,氮源为0.5%硫酸铵;菌株XY6的最优产酶条件为:温度30℃,4 cm长度秸秆段为碳源,而在以水稻秸秆为惟一碳源时,最适氮源为0.5%的硫酸铵、培养基初始pH为6.0,以小麦秸秆为惟一碳源时最适氮源为0.5%的硝酸钠、培养基初始pH为8.0,氮源为5‰硝酸钠或硫酸铵,且在一周之内酶活性变化较小。

外源纤维素诱导下纤维素降解细菌的分离

对生物结皮和沙土的混合物分别加入秸秆和木屑进行诱导,通过选择性培养基对样品中的纤维素降解菌进行分离和记数分析。结果共筛得4株具有较强纤维素降解能力的细菌,16S rDNA序列分析表明,它们分别属于不动杆菌属(Acinetobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)、假单胞菌属(Pseudomonas)。从计数结果可以看出,外源纤维素诱导物,特别是秸秆的添加,会明显提高生物结皮和沙土混合物中的纤维素降解菌的生长繁殖能力。

纤维素降解细菌的分离鉴定和筛选方法的研究

[目的]探索有效筛选纤维素降解细菌的方法。[方法]采用CMC-Na平板分离筛选具有高纤维素酶活性的细菌菌株并通过分子生物学手段对其进行鉴定。[结果]从秸秆和土壤中分离筛选获得了2株具有较高纤维素酶活性的细菌菌株xg1和h10,通过总DNA提取、PCR扩增,经16S rDNA测序及序列分析初步鉴定它们分别为枯草芽胞杆菌和蜡状芽胞杆菌。设计了一种根据水解透明圈直径的大小以初步确定菌株产酶活力高低的方法,发现菌株产酶酶活与透明圈直径之间呈现一定的函数关系。[结论]用CMC-Na平板筛选方法,可避免大量的盲目无效劳动,大大提高获得纤维素酶高产菌株的机率,是较好的筛选纤维素分解菌的方法。

阿南原等跳肠道细菌的分离鉴定及降解纤维素细菌的筛选

【目的】本研究旨在确定阿南原等跳Proisotoma ananevae成虫肠道细菌的组成,并筛选降解纤维素细菌。【方法】运用传统培养与16S rDNA测序相结合方法,分离鉴定阿南原等跳成虫肠道内可培养细菌;通过羧甲基纤维素钠筛选培养基(CMC)筛选能够降解纤维素的细菌,并采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定不同pH(5.0~9.0)下的纤维素酶活力。【结果】从阿南原等跳成虫肠道共分离到20种不同的菌株,隶属于厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Acinobacteria)3门的10属,即葡萄球菌属Staphylococcus,芽孢杆菌属Bacillus,Terribacillus,Advenella,赖氨酸芽孢杆菌属Lysinibacillus,节杆菌属Arthrobacter,肠杆菌属Enterobacter,Glutamicibacter,无色杆菌属Leucobacter和不动杆菌属Acinetobacte;另有1株未鉴别细菌。10株纤维素降解细菌分别隶属于厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Acinobacteria)2门的6属,即无色杆菌属Leucobacter,芽孢杆菌属Bacillus,Terribacillus,赖氨酸芽孢杆菌属Lysinibacillus,节杆菌属Arthrobacter和Glutamicibacter。酶活力测定结果显示所有纤维降解素菌株在pH 7.0~9.0之间纤维素酶活性均相对较高,且pH 8.0时酶活力最高。【结论】结果说明,阿南原等跳成虫肠道内存在复杂的细菌结构,在偏碱性条件下降解纤维素的细菌酶活力要高于酸性条件下的酶活力;跳虫作为生态系统中的分解者,其肠道内大量降解纤维素细菌的存在不仅有助于跳虫利用环境中的大分子有机物满足自身的营养等需要,同时对于饲料及工业生产也具有一定的应用价值。

垃圾填埋场中降解纤维素细菌的16S rDNA分析

用机械破壁法直接提取来自垃圾填埋场滤液样本中的细菌总 DNA,以细菌通用引物对p A/p H和梭状芽孢杆菌属 ( Clostridium) Cluster 特异引物对 Clos71 5 /Clos1 45 2 ,针对细菌 1 6Sr DNA进行“网式”PCR扩增 ,获得 1 5 0 0 bp和 75 0 bp的扩增片段 ,选择一阳性扩增产物克隆和测序 .序列分析结果表明 ,垃圾填埋场滤液中含有降解纤维素细菌 ,且与 RDP数据库中的 Clostridi-um Cluster

纤维素降解细菌的细胞固定化技术初探

目前有效利用纤维素生物量的主要障碍是纤维索酶的酶解效率低。纤维素降解菌细胞固定化技术，是在纤维素酶固定化基础上发展起来的，为提高纤维素酶的利用效率，以及菌体的多次重复利用提供了有效途径。本文在实验室已经筛选出的若干株具有较高纤维素降解活性的芽孢杆菌的基础上，对纤维素降解细菌的细胞固定化技术进行初步探索。