高产纤维素酶真菌的筛选鉴定与紫外诱变选育研究

试验旨在拟从腐朽木材和腐质土壤中获得1种高效的纤维素酶生产菌，利用紫外线诱变技术对其进行改造。采用刚果红染色法和酶活性试验，筛选出2株纤维素酶产率较高的菌（菌株HS5、菌株1）。经形态学和分子鉴定，菌株HS5为黄曲霉（Aspergillus flavus），菌株1为烟曲霉（Aspergillus fumigatus）。在固体产酶培养基中，以水稻秸秆为唯一的碳源，28℃培养4 d后，HS5滤纸酶（FPA）的酶活为306 U/g，羟甲基化纤维素（CMC）的酶活为592.2 U/g；菌株1的FPA酶活为214.2 U/g,CMC酶活为523.8 U/g，表现出了较好的降解纤维素的能力。紫外诱变处理得到产酶能力提高的突变菌株为UR-07和URM-13。与原始菌株相比，UR-07的FPA和CMC酶活分别比原始菌株HS5提高了15.86%、16.68%,URM-13的FPA和CMC酶活比菌株分别提高了26.94%、19.03%。研究表明，经紫外诱变后，产纤维素酶真菌的产酶能力有所提升且具有较好的遗传稳定性，两株菌株在纤维素酶的生产和纤维素类物质降解菌剂的研究中具有较高的潜力。     

秸秆纤维素分解菌的分离筛选试验

本试验从各种土壤及饲料中分离到12株能分解纤维素的菌株。分别测定滤纸分解度、羧甲基纤维素酶活(CMC)、滤纸酶活(FPA)和天然纤维素酶活,筛选出6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株。通过改变其培养基中天然纤维素的含量,发现随着培养基中天然纤维素含量的增加,酶活力也随之升高。     

产纤维素酶芽孢杆菌的筛选及鉴定

研究旨在通过定向筛选获得能够产纤维素酶的芽孢杆菌。试验从生境中筛选到产纤维素酶较高的一株芽孢杆菌,通过菌株形态学和分子生物学对菌株进行了鉴定,并对这株菌的耐模拟肠液性、产酶特性和抑菌能力进行评定。结果显示,所筛选的芽孢杆菌B13为解淀粉芽孢杆菌,产纤维素内切葡聚糖酶酶活为7.31 U/ml,纤维素外切葡聚糖酶酶活为5.26 U/ml,木聚糖酶酶活为32.46 U/ml,能够产淀粉酶和蛋白酶,耐模拟胃液能力较强,而耐模拟肠液能力较弱,不能产生抗金黄色葡萄球菌的物质。结果提示,本试验筛选到的解淀粉芽孢杆菌B13能够产生纤维素酶并具有良好生物学特性,为降低粮食加工副产物中纤维素含量、提高其利用率提供了参考。     

纤维素酶高产菌株的选育

从土样中分离筛选出12株产纤维素酶能力较强的菌株。经摇瓶发酵复筛,获得产纤维素酶活较高且稳定的菌株F6,其CMC酶活为887 U/mL,滤纸酶活为210.72 U/mL。以该菌株为出发菌株,经紫外线诱变处理,获得纤维素酶高产菌株4-2-2。将菌株4-2-2摇瓶发酵4 d后,产CMC酶活达3171.598 U/mL,滤纸酶活达1827.372 U/mL,分别比出发菌株提高3.58倍和8.67倍。     

产纤维素酶菌株的筛选与产酶测定

为了分离筛选获得高产纤维素酶菌株,试验收集堆肥和林场腐殖层土壤样品,经富集培养后接种于不同的鉴别培养基用于分离细菌、放线菌、真菌,利用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)琼脂平板结合革兰氏碘液染色法,通过测定水解圈直径与菌落直径比值(H/C值)初筛纤维素降解菌,通过测定滤纸酶(FPA)和羧甲基纤维素酶(CMC)活性复筛出产纤维素酶能力相对较强的菌株,并测定其酶活性,最后从形态学和分子生物学角度对产酶最高的菌株进行鉴定。结果表明:共筛选出产纤维素酶能力相对较强的细菌6株、放线菌9株、真菌2株;FPA和CMC活性测定显示,分离菌株的FPA活性在5.36~25.86 IU/m L之间,CMC活性在11.56~58.75 IU/m L之间,其中1株真菌的酶活性较高,FPA和CMC活性分别达到25.86 IU/m L、58.75 IU/m L,产酶能力高于在生产中应用的绿色木霉菌,这株真菌鉴定为黑曲霉,该菌可以作为潜在的开发菌种。     

2株兼具除臭功能的纤维素降解细菌的分离鉴定

研究旨在筛选高效纤维素降解菌,用于提高养殖废弃物堆肥效果和利用价值。利用羧甲基纤维素钠选择性培养基结合革兰氏碘液水解圈测定法,初步分离纤维素降解菌;经纤维素酶(滤纸酶FPA、内切葡聚糖苷酶Cen、外切葡聚糖苷酶Cex、葡萄糖苷酶BG)活性测定,筛选到2株(X-1、X-6)具有高效纤维素降解能力的细菌,其中X-1的纤维素酶活力较高,震荡培养4d后其FPA、Cen、Cex和BG的酶活分别为77.97、105.58、135.64和109.87IU/mL。结果表明,X-1、X-6对H_2S和NH_3的清除能力分别达到40%以上。经菌落形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析,鉴定菌株X-1为类芽孢杆菌属中的灿烂类芽孢杆菌(Paenibacillus lautus),菌株X-6为芽孢杆菌属中的烟酸芽胞杆菌(Bacillus niacini)。     

山羊源益生芽胞杆菌的筛选

为获得山羊源优良益生芽胞杆菌菌株,利用刚果红染色法对26株山羊源芽胞杆菌进行产纤维素酶初筛,结合滤纸酶以及羧甲基纤维素(CMC)酶活力测定进行复筛,并对其耐酸、耐胆盐生物学特性进行研究,初步确定其益生特性,并进一步对经上述筛选出的菌株的抑菌性以及对药物的敏感性进行了测定。结果显示,从26株山羊源芽胞杆菌中初筛出4株产纤维素酶较好的芽胞杆菌,对4株芽胞杆菌产酶复筛以及对酸和胆盐的耐受性测定后,得到一株枯草芽胞杆菌,该菌株滤纸酶活为4.4U,CMC酶活为1610 U,在pH 3.0的环境中存活率大于50%,在0.3%的牛胆盐溶液中存活率高于70%,对金黄色葡萄球菌具有抑制作用,且对16种常用抗生素敏感。该株枯草芽胞杆菌X7F3可作为山羊源微生态制剂候选菌株。     

高产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及产酶特性研究

为了从腐殖质土壤中筛选得到高产纤维素酶菌株,本试验进行了产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及其产酶特性研究。首先用羧甲基纤维素钠(CMA-Na)培养基初步分离产纤维素酶菌株,再经过酶活复筛得到一株高产纤维素酶菌株B17。经过形态学和16S rDNA测序鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),并对其发酵产酶条件和酶学性质进行初步研究。试验结果表明,菌株B17的最佳发酵条件为:培养时间3 d、发酵温度35℃、初始pH为6.0,该条件下测得CMC酶活达85.48 U/mL、FPA酶活达59.85 U/mL。酶学性质研究表明:菌株所产纤维素酶最适反应条件为温度50℃、pH为6.0,且具在30～60℃、pH为4.0～7.0范围均具有较高酶活。以上结果表明,本研究所得菌株B17具有较高的开发价值,可应用于农作物秸秆饲料的生产。     

高产纤维素酶菌的筛选及鉴定

为了获得高产纤维素酶的菌株,从纤维素含量丰富的地方进行取样,如稻秆堆积土壤、腐木堆积土壤等,以刚果红水解圈的大小作为判断标准,从12份样品中筛选出6株产酶能力强的菌株,并对其进行生理生化及16S r DNA鉴定,结果表明,2号为蜡状芽孢杆菌,5号为枯草芽孢杆菌,9号为巨大芽孢杆菌,10号为地衣芽孢杆菌,11号为微小杆菌,12号为绿色木霉。并把这些菌种用于固态发酵,选择麸皮和米糠两种不同的纤维质材料来进行发酵,用CMC法测量了发酵后的酶活力,发现地衣芽孢杆菌发酵后的活力最强,酶活值分别达到3 437 U/ml和8 541 U/ml,在生产上有潜在的应用前景。通过对地衣芽孢杆菌发酵温度、时间及含水量的初步优化,获得其固态发酵的最优化条件:培养温度30℃,培养时间60 h,初始水分含量40%。试验为进一步利用此菌株进行工业化生产奠定了基础。     

高产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及产酶特性研究

为了从腐殖质土壤中筛选得到高产纤维素酶菌株,本试验进行了产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及其产酶特性研究。首先用羧甲基纤维素钠(CMA-Na)培养基初步分离产纤维素酶菌株,再经过酶活复筛得到一株高产纤维素酶菌株B17。经过形态学和16S rDNA测序鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),并对其发酵产酶条件和酶学性质进行初步研究。试验结果表明,菌株B17的最佳发酵条件为:培养时间3 d、发酵温度35℃、初始pH为6.0,该条件下测得CMC酶活达85.48 U/mL、FPA酶活达59.85 U/mL。酶学性质研究表明:菌株所产纤维素酶最适反应条件为温度50℃、pH为6.0,且具在30～60℃、pH为4.0～7.0范围均具有较高酶活。以上结果表明,本研究所得菌株B17具有较高的开发价值,可应用于农作物秸秆饲料的生产。