高温厌氧菌分解纤维素的研究

研究了高温厌氧菌ＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｔｈｅｒｍｏｃｏｐｒｉａｅＪＴ３３和ＪＴ１分解纤维素的机制，并研究了葡萄糖对代谢产物的影响。结果表明：纤维素（ＭＮ３００）能够被ＪＴ３３菌在７ｄ内完全水解，稻草能够被ＪＴ１菌部分水解。纤维素或稻草的分解产物分别为乙醇、乙酸和丁酸。０．２％～０．５％的葡萄糖能促进代谢产物的生成。

极端嗜热厌氧纤维素分解菌基因文库的构建及其内切葡聚糖酶基因片段的克隆

以从云南邦拿掌温泉中分离、纯化的高温厌氧纤维素分解菌邦2菌(Cadicellulosiruptor)为材料,制备其总DNA,经限制性核酸内切酶EcoRⅠ部分酶切后,在T4DNA连接酶的作用下与经EcoRⅠ完全酶切、去磷酸化的质粒载体pUC18连接,然后转化E.coliJM109,建立了邦2的基因文库,经筛选鉴定得到6.3×103个重组子;重组子经刚果红平板验证:约有23.5%菌落呈现透明圈;重组子经EcoRⅠ酶切验证显示:重组质粒均含有外源DNA插入片段.结果表明已克隆到邦2菌纤维素酶系中的内切葡聚糖酶基因(ED基因)片段.

好氧堆肥中高温纤维素分解菌的筛选及性状研究

从规模化好氧堆肥的高温阶段筛选获得6株具有较高纤维素降解能力的高温菌。这些菌株的生长速率、温度稳定性以及纤维素酶活性检测结果表明,它们能在45～65℃的温度下生长,最适生长温度为50～60℃;在普通细菌培养基和以羧甲基纤维素钠(CMC)为唯一碳源的限制性培养基上均能够快速启动并旺盛生长,分别在培养14h和36h左右达到最大活菌数。纤维素酶活性检测结果表明,获得的菌株均具有较高的Cx酶活和滤纸崩解能力,能够在2～3d内快速启动滤纸条崩解,并显著降低滤纸条中纤维素含量。

一株极端嗜热厌氧纤维素分解细菌的分离和生理性状研究

从新西兰Ｒｏｔｏｒｕａ热温泉中分离出一株厌氧、极端嗜热的纤维素分解细菌。该菌株革兰氏染色阴性。不运动。不形成芽抱。细胞单个、成对或成链，呈直杆状，宽１．０—１．２μｍ，长３．０—７．０μｍ，在纤维素琼脂滚管上７０℃培养４天以后的菌落形态呈不规则状，不透明，产生淡黄色色素。发酵纤维素、一纤维二糖、葡萄糖产生氢、二氧化碳、乙醇、乙酸、微量乳酸。

南海莺琼盆地沉积环境中厌氧纤维素分解菌的分布与作用

在严格厌氧条件下，研究了驾琼盆地东方１－１－１井垂直剖面不同沉积层地质样品中的厌氧纤维素分解菌．结果表明：厌氧纤维素分解菌在各样品中都存在，但其分布有很大随机性，与样品埋藏深度无相关性，与样品中一些有机物含量，如纤维素、半纤维素也无相关性，厌氧纤维素分解菌数量高的样品，其在生物模拟产甲烷实验中的单位有机质产气量也较高，有显著的相关性．菌体形态主要为杆菌和球菌．

一株厌氧中温芽孢纤维素分解细菌的分离和鉴定

从用象草作为甲烷发酵基质的小型批量消化器中分离出一株厌氧、中温、形成芽孢的纤维素分解梭状芽孢杆菌。该菌在纤维素琼脂滚管上的菌落形态为假根状、半透明、不产色素。革兰氏阴性。细胞呈直杆状,末端椭圆,0.8—1.0微米宽,2.8—5.0微米长,不运动,中央或亚末端具有膨大的椭圆芽孢。发酵纤维素、纤维二糖、葡萄糖、木聚糖、果胶,象草,产生氢、二氧化碳、乙酸、微量丙酸和乙醇。脱氧核糖核酸(DNA)的G+C摩尔百分含量是34-35.7。

不同来源兼性厌氧纤维素分解菌的分离、鉴定及酶活性比较

纤维素是世界上分布最广、最丰富的可再生资源，是木材、纸张、棉、麻和农副产品的主要成分。它将是人类未来的食物、能量和化工原料的主要来源。我国的纤维素资源丰富，但却未能得到充分利用，主要用于燃烧等，利用率非常低，对环境的污染也很严重。

纤维素降解菌在高温厌氧消化过程中的作用

前期研究表明梭菌属的新株JC3(Clostridiumsp.Strain JC3)是嗜热产甲烷污泥中的主要纤维素降解菌。本项目采用分子生物学技术定量研究了菌株JC3在高温厌氧消化过程中的作用。在含三个小室(室1,室2,室3)的厌氧折流板反应器(9.5 L)中进行纤维素降解实验,试验温度设为55℃。当负荷为2.5 kg COD.m-3d-1,HRT为2天时,80%以上的COD进料都转化为甲烷。采用专门针对菌株JC3的特异性荧光针来研究折流式反应器中污泥样品。结果表明JC3细胞对DAPI染色细胞的比例从低于0.5%(最低检测极限)增加到9.4%(室1),13.1%(室2)和21.6%(室3)。这表明由荧光原位杂交技术确定的菌株JC3细胞数与滞留污泥的纤维素降解产甲烷活性密切相关。设计了一个针对菌株JC3纤维素酶基因(纤维二糖水解酶A cbh A)的特异探针,并应用到处理固体废弃物如咖啡渣、废纸、垃圾和纤维素等消化污泥中,采用定量PCR技术发现菌株JC3细胞数与高温消化器中污泥的纤维素降解能力密切相关。因此,在高温厌氧消化过程中,菌株JC3对厌氧水解纤维素是非常重要的。

高效纤维素分解菌在蔬菜-花卉秸秆联合好氧堆肥中的应用

以滇池流域典型的蔬菜废物和花卉秸秆为堆肥原料 ,以本实验室筛选、保存的 17株纤维素降解菌和 1株购买的产黄纤维单胞菌 (CellulomonasFlavigena)为复合接种剂 ,对不同接种条件和控温条件下的联合堆肥中试进行了研究 .实验结果表明 ,在一次发酵的初始阶段 ,以体积分数 0 5 %的接种量向堆肥中接种纤维素降解复合菌剂可有效提高发酵过程堆料中纤维素降解菌的种群密度 ,并使其迅速成为优势菌群 ,尤其是当堆体处于控温 5 5℃的工况条件时 ,其菌群密度可保持在 3 84× 10 9～1 80× 10 10 CFU/ g ;在二次发酵的初始阶段 ,以体积分数 1%的接种量接种 ,可有效提高二次发酵阶段堆温的回升 .对堆料中木质素和纤维素含量以及堆肥终产物的粒径分布指标———过筛率的检测表明 ,接种的复合纤维素降解菌可有效地降解堆料中的木质纤维素 ,接种处理中纤维素的降解率比不接种处理高 2 3 6 4 % ,接种处理堆肥终产物的过筛率 (2 0cm)比不接种处理高 18 2 8% .研究表明 ,用纤维素降解复合菌剂进行二次接种二次发酵 ,能够有效地促进蔬菜 花卉秸秆联合好氧堆肥中物料的纤维素组分的降解 ,达到加快堆肥进程 。

极端嗜热厌氧纤维素菌的分离鉴定、系统发育分析及其酶学性质的研究

从云南高温温泉、油井等热源地区采集的大量样品中,获得了一株特殊的极端嗜热厌氧纤维素分解菌B2.分离菌株直杆,革兰氏阴性(G-),未观察到孢子,细胞单个或成对出现.菌体大小为0.4μm×(2-4)μm,严格厌氧,生长温度范围50-70℃,最适生长温度65℃.pH范围4-8,最适pH 7.0.在纤维素粉琼脂上菌落直径2-4 mm,乳白色.分离菌株能利用纤维二糖、葡萄糖、蔗糖、松子糖、淀粉、覃糖等作为碳源,分离菌株还可利用纤维素滤纸、纤维素粉、微晶纤维素、纤维素粉MN300和甘蔗渣、水稻秸杆.发酵纤维素产生乙醇、乙酸.在菌株B2的纤维素酶系中,C1酶、Cx酶和β-葡萄糖苷酶的最适温度分别为80℃、80℃和70℃,其比值为1:9:10,同时发现Cx酶具有较高的热稳定性.部分长度的16S rDNA序列分析表明,分离菌株B2与Thermoanaerobacter ethanalicus具有99.8％相似性.分离菌株B2为Thermoanaerobacter属.

一株大熊猫肠道厌氧纤维素菌的分离鉴定、系统发育分析及生物学特性的研究

从成都动物园健康大熊猫的肠道采集样品,富集分离获得一株典型的厌氧纤维素分解菌PD.分离菌是杆状,革兰氏阳性(G+),菌体大小为0.5μm×(3～5)μm,严格厌氧;生长温度为25～40℃,最适生长温度为38℃;pH范围5.0～9.0,最适pH7.2;在纤维素粉作碳源的琼脂培养基上菌落直径为1～3mm,白色透明斑;分离菌株不仅能利用纤维二糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉、松三糖、覃糖等多种可溶性碳源,而且可以利用纤维素粉等不溶性碳源.同时,对菌株PD进行了16SrDNA的PCR扩增,并对扩增产物测序.对16SrDNA部分序列进行了分析,并构建了系统发育树,表明菌株PD属于梭菌属,与Clostridiumlentocellum(T)的16SrDNA序列具有92.2%相似性.

高温分解纤维素的易变糖丝菌菌株筛选及其特性

从陈年堆积的畜粪堆中筛选出一个耐高温能高效分解纤维素等有机物的菌株。经鉴定 ,该菌株属于糖丝菌属易变糖丝菌种中具有分解纤维素能力的菌株 ,至少可耐 80℃高温 ,在 4 0～ 5 0℃下能够有效地分解纤维素 ,在 2 0～

高效纤维素分解菌生物强化技术在工厂化好氧堆肥中的应用初探

以从堆肥中筛选、分离并保存的17株纤维素降解菌为复合接种剂,以滇池流域主要蔬菜废物和花卉秸秆为堆肥底物,在4.5m×8.0m×3.5m的工厂化好氧发酵仓内,对相同控温条件下不同接种剂量的生物强化技术对堆肥进程的影响进行了试验研究。结果表明,在一次发酵的第5d,以0.4%(质量比)的接种量向堆肥中接种纤维素降解复合菌剂,可使其迅速成为堆肥优势菌群,有效提高降解速率;而二次发酵初期同剂量的二次接种能有效促进二次发酵阶段堆温的回升,提高木质纤维素等难降解物质降解程度,优化堆肥终产物物理性状,表现为接种处理的堆肥终产物的筛过率(孔径2.0cm)比不接种处理高20%以上,在相同腐熟度下可缩短堆肥周期约20d。

高温厌氧菌产纤维素内切酶和β-葡萄糖苷酶的活性

高温厌氧菌Clostridiumthermocopriaesp.nov.JT3 3具有较高的纤维素内切酶和β葡萄糖苷酶活性。实验研究表明,纤维素内切酶和β葡萄糖苷酶均为胞外酶,相对分子质量分别为52000和48000。纤维素内切酶的最适反应温度是80℃,β葡萄糖苷酶的最适反应温度是40℃,两者的最适pH为6.5。低浓度的Ca2+和Mg2+对纤维素内切酶和β葡萄糖苷酶的酶活力没有影响,高浓度的Ca2+和Mg2+对纤维素内切酶和β葡萄糖苷酶的酶活力有较弱的抑制作用,Hg2+对纤维素内切酶和β葡萄糖苷酶的酶活力都有很强的抑制作用。

嗜热厌氧纤维素降解菌对纤维素的粘附及其酶活性研究

本项研究表明 ,嗜热厌氧纤维素降解细菌 Clostridium sp.EVA1在降解纤维素的过程中 ,菌体对不溶性纤维素底物具有强烈的粘附作用 .在透明圈中参与纤维素降解的菌体周围具有波纹状突起结构 ,并且菌体与纤维素的粘附位点是一个电子致密区域 .该菌株产生的纤维素酶是与细胞相连的胞外酶 ,培养液中无纤维素酶活性 .以脱脂棉花为碳源培养产生的纤维素酶活性最大 .该菌株纤维素酶在

竹鼠肠道中厌氧纤维素降解菌的分离与鉴定

本试验旨在从竹鼠肠道中分离厌氧纤维素降解菌并鉴定。取中华竹鼠盲肠内容物稀释,采用含2种不同纤维素[微晶纤维素(MCC)和羧甲基纤维素钠(CMC-Na)]的培养基在厌氧条件下对纤维素降解菌进行初筛,后又经以纤维二糖为唯一碳源的培养基的多次复筛,选出的菌株进行经形态学和分子生物学的鉴定。结果表明:经过初筛和复筛,筛选出了2株厌氧纤维素降解菌。初筛培养基采用MCC和CMC-Na最终筛选出的2株纤维素降解菌的纤维素酶活力分别为6.599和5.268U/m L。菌株经PCR鉴定、测序,用所得序列构建系统发育树,得出这2株菌与酪酸梭状芽孢杆菌(Clostridium butyricum)具有很高的同源性,达99%,二者均属于梭菌属(Clostridium)。本试验从竹鼠盲肠中成功筛选出2株纤维素降解菌,经鉴定确定属于梭菌属。

兼性厌氧纤维素降解菌的筛选和产酶研究

从我国天津地区堆肥中分离筛选出一株兼性厌氧的纤维素分解细菌D1,初步鉴定为纤维单孢菌(Cellulomonassp.)。产酶最适碳源为葡萄糖,氮源为复合蛋白胨,酶的最适作用温度和pH值是50℃和6.4,在70℃以下和pH在5.2～8.4里稳定。

高温纤维素分解菌筛选及JSU-5产纤维素酶特性研究

[目的]为产纤维素酶菌株的选育和产酶研究提供参考依据。[方法]从牛粪和麦秸秆堆肥中筛选出高温纤维素分解菌,对其产纤维素酶的条件:碳源、氮源、pH值、NaCl浓度、装液量等进行研究,并用正交试验确定最佳发酵条件。[结果]从筛选出的分解纤维素的11株高温菌种中选出产酶活性较高的JSU-5。其高温产酶条件优化结果表明,当pH值在6左右时,产酶活性最高;培养时间为5 d时,产酶活性最高;以麦草为碳源,产酶活性最高;以黄豆饼粉为氮源,产酶活性最高;较为适合的钠盐浓度为0.2%。培养基组分中影响纤维素酶活性的主要因素为碳源、水分和氮源。[结论]菌株JSU-5产纤维素酶培养基的最佳营养组成为麦草装量50 g/L,黄豆饼粉30 g/L,NaCl2 g/L,装液量60 ml,pH值为6.0,发酵温度为50℃。该条件下所产酶活力为113.4 U/ml。