白腐菌混合发酵产酶及对秸秆木质纤维素的降解研究

采用平板显色法从五株白腐菌中筛选出一组相容性较好且产漆酶的组合,进行了混合发酵产酶及秸秆降解实验,结果发现混合发酵相对于纯种培养具有较明显优势,不仅体系中漆酶的活性大为增强,而且拥有更全的胞外酶组成;同比情况下,混合发酵对农作物秸秆木质纤维素的降解程度也最大.     

发酵农作物秸秆生产生物饲料的优良菌株的筛选

目前世界面临的主要问题是粮食问题,而粮食问题的关键是人畜争粮。如何解决饲料蛋白严重缺乏的矛盾已逐渐引起人们重视。美国的研究人员研究成功一种微生物发酵农作物秸秆生产优质饲料的新技术,该技术可使产物的蛋白含量提高３～４倍。哈萨克斯坦科学院研制出一种微生物发酵剂,它对农作物秸秆的纤维素降解率相当高。加拿大学者选育出显微半知菌发酵农作物秸秆,经５ｄ发酵能获得蛋白质含量为１４％的发酵产物。英国的研究人员选育出一种普通野生真菌处理农作物秸秆,能使秸秆的可消化率提高６０％。我国是农业大国,每年约产６亿吨农作物…     

产纤维素酶耐高温真菌在有机肥料生产中的潜在价值

农作物秸秆是农作物生产中一种富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等有效成分的可再生资源,我国每年的农作物秸秆废弃物产量巨大,因此,如何有效地"转废为宝",实现对农作物秸秆废弃物的再利用一直是我国学者关注的问题.秸秆堆腐还田技术是有机废弃物再利用的理想途径之一,其作用原理是利用微生物的分解作用,促使农作物秸秆发酵腐熟后成为优良的绿色有机肥.农作物秸秆属于高纤维素含量废弃物,且纤维素的结构复杂、降解困难,如何加速纤维素的分解是实现农作物秸秆堆肥物料快速分解、达到腐熟的关键问题.已有研究表明,在堆肥中接种高温或耐高温降解菌可促进有机物降解,提高堆肥高温期温度,延长高温期,加快堆肥腐熟.     

发酵肥与秸杆还田对土壤呼吸,固氮与反硝化作用的影响

土壤中施入不发酵新鲜粪肥时反硝化作用增强,固氮活性明显减弱;当施入发酵肥时反硝化作用较弱,而固氮活性比不发酵肥强。在施发酵肥基础上再进行秸秆还田,土壤呼吸作用增强,反硝化作用进一步减弱,固氮活性提高。在秸秆还田时喷雾接种木霉（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａｋｏｎｉｎｇｉ）４５８—２与固氮菌（Ａｚ．ｖｉｎｅｌａｎｄｉｉ）２３０提高了土壤固氮活性。     

低温乳酸菌复合系的构建、培养条件优化及在玉米干秸杆微贮中的应用

[目的]研究筛选得到的低温乳酸菌复合菌系(LAC-1)的最佳培养条件及应用于玉米干秸杆微贮的效果.[方法]通过连续限制性培养的方法,以pH为指标进行低温乳酸菌复合系的筛选;利用单因素试验、Box-Benhnken试验设计和响应面的分析方法对低温乳酸菌复合系的培养条件进行优化.[结果]筛选获得培养液pH下降迅速、变化稳定及接种干玉米秸杆后可降低发酵体系pH、提高发酵饲料感官品质的低温乳酸菌复合菌系LAC-1.培养时间对LAC-1的pH降低速度影响最大,温度次之,接种量影响最小;响应面分析LAC-1最佳的培养条件为培养温度9.5℃、接种量3.3％和培养时间139 h.经过优化,LAC-1培养过程中pH下降到4.0的时间比优化前缩短48 h,乳酸菌数提高了20.5％.LAC-1接种于干玉米秸秆发酵5d时,秸秆发酵体系pH降至4.1;与对照相比,秸秆发酵饲料可散发出甜酸香味,外观质地松散、色泽鲜亮,可溶性碳水化合物含量降低了46.3％,霉菌、恶臭醋酸杆菌和酵母菌数量显著降低,乳酸菌数量提高了33.3％.[结论]接种LAC-1可促进干玉米秸秆低温微贮进程,提高饲料品质.     

日粮中添加不同比例微贮棉秆对湖羊瘤胃微生物区系的影响

【目的】本试验旨在利用16SrDNA高通量测序技术研究不同比例微贮棉秆的添加对断奶湖羊瘤胃微生物区系的影响。【方法】选择日龄相近、体重相似的湖羊30只,根据日粮中微贮棉秆的含量随机分为3组:对照组(S0)、50%微贮棉秆组(S50)和100%微贮棉秆组(S100),每组随机屠宰6只分析生长性能,并取瘤胃液进行瘤胃发酵参数和微生物区系分析。【结果】饲喂50%微贮棉秆能够显著提高湖羊日增重和屠宰率(P0.05)。Bacteroidetes和Firmicutes是湖羊瘤胃的优势菌门,Prevotella和Unclassified Bacteroidales是湖羊瘤胃的优势菌属。日粮中添加100%微贮棉秆可以显著降低湖羊瘤胃菌群的多样性(P0.05);显著降低Unclassified Bacteroidales和BF311的相对丰度(P0.05)。三条代谢通路甜菜素生物合成、吲哚生物碱生物合成和加压素调节水的重吸收随着微贮棉秆比例升高而显著增加(P0.05)。【结论】饲喂50%微贮棉秆在提高日增重的同时对湖羊瘤胃微生物菌群结构与功能影响较小。在生产实践中,微贮秸秆添加量应低于50%。     

微贮用植物乳杆菌固定化菌剂的制备

乳酸菌与纤维素降解菌因其可防止微贮饲料酸败、增加秸秆饲料的营养价值等优点,在秸秆微贮过程中起重要作用。但由于乳酸菌的繁殖会抑制纤维素降解菌的活性,如何实现微贮过程中两种微生物分时发挥功能是解决上述问题的关键。文中利用固定化技术将乳酸菌制备成含有玉米秸秆粉的固定化菌剂以达到缓释的目的。首先制作固定化空白小球得出复合固定化载体成球的最佳浓度,利用玉米芯吸附植物乳杆菌S1得到复合固定化载体,以对S1的包埋率、成球效果等为指标,通过对比两种固定化方法 (包埋法与包埋-交联法),得到固定化植物乳杆菌S1的最佳条件。研究表明,使用6%PVA+0.4%SA+0.3%CMC-Na进行包埋-交联时成球效果最好,使用1.2%SA+0.5%CMC-Na进行直接包埋时成球效果最好。通过对比5种固定化工艺,将1.2%SA+0.5%CMC-Na和吸附玉米粉组成的固定化载体混合物逐滴滴入4%氯化钙中直接包埋24 h得到的固定化小球其机械强度以及包埋率均优于其他工艺。因此,利用玉米芯吸附-海藻酸钠包埋的方法可以有效提高植物乳杆菌包埋效率,为使用固定化技术制备微贮饲料菌剂奠定基础。     

不同秸秆对黄粉虫生长及海藻糖含量变化的研究

黄粉虫Tenebrio molitor L.是一种杂食性资源昆虫,可取食作物秸秆等农业废弃物。为探索黄粉虫对农作物秸秆的资源化转换潜能,本研究比较了主要农业秸秆及发酵处理方式对黄粉虫生长发育的影响,并测定了黄粉虫分别取食麦麸、玉米秸秆和水稻秸秆后海藻糖含量的变化。研究结果表明黄粉虫对玉米秸秆的平均取食量和虫粪量均显著高于其它秸秆,金宝贝发酵剂与酵母发酵处理玉米秸秆可显著提高黄粉虫体重,黄粉虫取食玉米秸秆后海藻糖含量显著低于水稻秸秆及麦麸对照。黄粉虫对玉米秸秆的转换能力较高,发酵剂处理有利于黄粉虫对玉米秸秆的取食及其生长发育。     

基于极端顶点混料设计优化黄粉虫秸秆饲料配方

【目的】每年产生的秸秆大部分没有被有效利用,造成大量的资源浪费。虽有部分秸秆发酵后制成畜禽动物饲料,但研究秸秆饲料用于饲养昆虫的少见。本研究旨在拓展秸秆的资源化利用途径,利用发酵秸秆饲养黄粉虫Tenebrio molitor,进而降低黄粉虫饲养中的饲料成本。【方法】以饲养黄粉虫的常规饲料、发酵的玉米秸秆、发酵的红薯秸秆为原料,用极端顶点混料设计法,研究三者不同混合比例对黄粉虫幼虫生长指标(生物量增率、死亡率、体长、饲料利用率和转化率)以及生理指标[含水量、灰分含量、粗脂肪含量、粗蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、总糖含量、磷含量、中微量元素含量和重金属含量]的影响,筛选出黄粉虫的最佳混料配方。【结果】结果表明,在常规饲料中添加一定量发酵的玉米秸秆和红薯秸秆更有利于黄粉虫幼虫的生长。生物量增率较大的实验组,其饲料利用率和转化率较高。混料配方中红薯秸秆所占比例越大,黄粉虫幼虫的死亡率趋势越大。而不同的混料配方对黄粉虫幼虫的体长和各生理指标无明显影响。最佳的混料配方为:常规饲料∶发酵玉米秸秆∶发酵红薯秸秆=37.24∶20.72∶42.04。此配方饲料成本低,相比于常规饲料配方成本降低了56.94%。此配方下饲养的黄粉虫幼虫,其生物量增率可达32.52%,高于常规饲料饲喂的对照组(25.17%),且黄粉虫幼虫的死亡率低、饲料利用率高。【结论】秸秆饲料经过科学配方既降低了黄粉虫的饲养成本,又提高了秸秆的利用率,具有较好的推广前景。     

广谱抗真菌链霉菌HBERC-57169活性物质的分离鉴定

从我国云南楚雄地区采集的土样中分离到一株放线菌纲的链霉菌（Streptomyces sp.）HBERC-57169,农药活性测定发现其发酵粗提物对多种农作物病原真菌具有很强的抗菌活性。对HPLC半制备组分进行农药活性测定明确了活性物质的出峰时间及其紫外、质谱特征。根据UPLC-MS图谱特征确定了活性物质的分子离子峰及分子量,结合UV吸收光谱及文献数据,初步确定其为一大环内酯类化合物子囊霉素（ascomycin）。对发酵提取物进行HPLC制备后,获得了纯度在95%以上的纯品,农药活性测定结果显示,其对多种农作物病原真菌的抑制活性很强,MIC值达到1.56~25.0 μg/mL。     

豆渣对平菇和灵芝发酵产生木质素酶系的影响

研究了不同浓度的豆渣(1%~5%)对平菇和灵芝固态发酵油菜秸秆产生木质素降解酶系的影响。结果表明:与对照(无豆渣)相比,浓度为3%、4%的豆渣显著提高平菇产生的锰过氧化物酶(MnP)和木质素过氧化物酶(LiP)活性;漆酶(Lac)的活性也在豆渣浓度为2%~4%时得到显著提高。灵芝发酵基质中,3%的豆渣显著提高了MnP和LiP的活性;浓度为3%~5%的豆渣也可显著提高灵芝发酵基质中Lac的活性,其中豆渣浓度为3%时,平菇与灵芝单菌发酵中Lac的活性都达到峰值,分别为对照的2.3倍、1.67倍。     

秸秆发酵中乳酸菌复合系SFC-2对杂菌的抑制作用

目的]为探明秸秆发酵用乳酸菌复合系SFC-2对杂菌的抑制作用.[方法]从秸秆自然发酵体系中.利用平板划线法、纸片扩散法和变性梯度凝胶电泳(DGGE)筛选出13株菌作为研究该乳酸菌复合系抑菌作用的对象.[结果](1)通过16S rDNA序列分析显示13株分离菌中9株菌的近缘种为Enterobactercloacae,Klebsiella oxytoca,Bacillus cereus,Klebsiella pneumoniae,Citrobacter freundii,Klebsiellaterrigena、Citrobacter sp.,这些均为常见的致病菌或条件致病菌.(2)将筛选出的致病菌作为被测试菌株,用SFC-2的发酵上清液处理表明:SFC-2复合系的抑菌作用高于复合系分离的单一菌株和单一菌株人工组合的抑制作用.(3)SFC-2培养的14～48 h内动态检测结果表明:发酵上清液的有机酸含量有显著差异,但抑菌活性差异不显著;发酵上清液经热处理后抑菌活性不发生变化,蛋白酶K处理后抑菌活性部分丧失.     

牲畜粪便与麦秆混合厌氧发酵的产气量、发酵时间及最优温度

探索牲畜粪便与作物秸秆混合发酵的产气量和发酵时间与发酵温度之间的关系,是解决农村户用沼气原料选择、确定最优发酵温度和提高农作物秸秆资源化利用效率的关键.采用可控型恒温发酵装置,以猪粪、牛粪和麦秆作为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体（total solid,TS）质量分数为8%的条件下进行批量试验,研究了混合发酵的产气量、发酵时间及最优温度.结果表明：粪便与麦秆混合发酵明显提高了原料的产气效率,其中猪粪与麦秆混合发酵的累积产气量比猪粪作为单一发酵原料高24倍,而牛粪与麦杆混合发酵的累积产气量与单一牛粪无显著差异.猪粪、牛粪与麦秆混合发酵的最优温度均在30 ℃以上,发酵时间在60 d左右.厌氧发酵的发酵时间不总是随着温度的升高而缩短,单一以温度来断定厌氧发酵时间的长短是不可行的.     

平菇类食用菌对农作物秸秆生物降解转化饲料的研究进展

综述了近年来国内外利用平菇类食用菌降解农作物秸秆的有关研究进展情况,主要包括限制秸秆饲料化的主要因素及提高秸秆饲料利用率的途径,平菇类食用菌降解秸秆的优势及其降解秸秆转化饲料的效果。并就笔者课题组近年来的研究总结了利用平菇类食用菌降解农作物秸秆的制约因素,以加快其应用于实际生产中。     

米曲霉发酵玉米秸秆产纤维素酶饲料条件的优化

目的:研究米曲霉发酵玉米秸秆产富含纤维素酶的饲料的最优条件.方法:采用响应面法对发酵条件进行了优化.对Plackett-Burman设计筛选出的麸皮与秸秆比值、固液比和发酵时间三个主要因素再利用Box-Behnken设计进行优化.结果:确定了以上三个因素的最佳值分别为秸秆:麸皮比值为1.32,固液比为0.68,发酵时间为6.1d.在优化的培养基中,纤维素酶活力为522.36U/g,比优化前的469.13U/g高了11.35%.结论:利用响应面法获得了米曲霉发酵玉米秸秆产纤维素酶饲料的最佳发酵条件.     

木质素降解菌的筛选及混合菌发酵降解秸秆的研究

农作物秸秆是农业生产的副产品,也是一项重要的生物资源。由于其成分结构的特殊性所导致的难降解问题,一直成为了转化利用秸秆的难题。目前,利用混合菌将秸秆纤维素转化为蛋白质、乙醇、乙酸、乳酸等研究已逐渐为人们所重视。本文通过马铃薯琼脂平板培养、马铃薯液体摇瓶培养和稻草秸秆固态发酵,从6株常见的食用白腐菌中筛选出了生长优势较强、产漆酶酶活高的平菇HF。为了让秸秆得到更好的降解和利用,采用平菇和康氏木霉二步混合发酵法;通过不同的组合方式,发现H6-T10组合得出的降解效果最好,其木质素降解率达到44.77%,纤维素降解率达到41.48%。     

真菌发酵有效提升秸秆炭有机污染物吸附性能

【背景】我国农业废弃秸秆存量大，微生物发酵无法实现其彻底转化，仍造成二次污染和资源浪费的问题。秸秆发酵废弃物可经热解炭化制备吸附剂用于水体有机污染物的高效去除。【目的】探究以秸秆发酵废弃物为原料所制备秸秆炭对有机污染物的去除效率，明确发酵过程对秸秆炭吸附性能的影响及机制，为水体有机污染物的高效去除和秸秆发酵废弃物的再利用提供参考。【方法】以丝状真菌里氏木霉QM6a和棘孢木霉T-1为发酵菌株，分别对小麦和水稻秸秆进行固态发酵，发酵残渣经热解炭化后用于吸附典型有机偶氮染料亚甲基蓝(methylene blue, MB)。【结果】发酵处理可缩短吸附平衡时间，有效提高小麦秸秆炭对MB的吸附效率，但对水稻秸秆炭吸附性能无明显提升作用。棘孢木霉T-1发酵的小麦秸秆经600℃热解所得秸秆炭(BaWS600)对MB(50mg/L)的吸附效率较天然秸秆炭(BWS600)提高53.6%。准二级动力学模型可有效模拟吸附过程，BaWS 600的平衡吸附量比BWS 600和BWS 800高119.4%和299.4%。Freundlich模型可较好描述等温吸附过程，表明MB在秸秆炭表面的吸附为多分子层吸附。秸秆发...     

混合菌群发酵秸秆合成菌体蛋白及其动力学分析

混合菌群发酵秸秆可有效提高秸秆纤维的降解率及菌体蛋白的转化率,对拓广蛋白饲料来源、减少环境污染起到积极的作用。本研究以小麦秸秆为原料,在纤维素酶水解预处理的基础上,以米曲霉作为先导菌,进一步分解残留的粗纤维,为后期发酵提供充足的碳源。根据不同微生物的代谢特征和协同机理,试验确定了发酵阶段混合菌群的组成为:米曲霉、产朊假丝酵母和枯草芽胞杆菌;接种顺序为:先接种米曲霉,再接种产朊假丝酵母,最后接种枯草芽胞杆菌。正交试验表明,影响发酵主要因素的主次顺序为:秸秆与麸皮配比>接种比例>发酵时间>接种量>发酵温度;发酵的最适条件为:米曲霉的接种量2.5%,发酵12h后接入5%的产朊假丝酵母,继续发酵8h后接入2.5%的枯草芽胞杆菌,发酵温度为28℃,秸秆与麸皮的配比为4∶1,尿素添加量为1.2%;结合动力学分析,将混合菌群的发酵时间优化为35h,发酵产物中粗蛋白含量由原来的5.47%提高到25%左右。对最适发酵条件下的动力学过程进行了探讨,建立了以Logistic方程为基础的数学模型和动力学方程。本研究表明,混合菌群发酵秸秆提高了发酵产物中的粗蛋白含量。动力学分析对于了解发酵机理、掌握整个发酵过程中混合菌群生长的动态变化、优化发酵工艺具有重要的指导意义。     

微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲料的研究与应用

我国是一个农业大国,据粗略统计;每年约产农作物秸秆 ６亿吨,但目前用作饲料的仅占 １５％左右,绝大部分农作物秸秆仍直接还田或作燃料用,既造成资源浪费,又污染环境。而开展利用微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲料的研究,不仅可以解决蛋白饲料的严重不足,缓解人畜争粮的矛盾,促进畜牧业发展;还可促使我国的畜牧业结构从“精料型”向“节粮型”发展,既有重要的理论指寻意义和社会效益,又有巨大的经济效益。本文将对这方面的研究概况作一简要介绍。１微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲料的研究进展 微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲…     

白腐真菌Pleurotus sajor-caju预处理对红麻秸秆发酵乙醇的影响

为研究微生物法预处理对红麻秸秆中木质素的降解及后续的红麻纤维素酶促糖化和发酵效率的影响,将白腐真菌Pleurotus sajor-caju接种在红麻秸秆培养基上固态培养,对红麻秸秆进行预处理。经P. sajor-caju培养25~35 d后,有效转化红麻秸秆中的木质素,转化率最高可达50.20％,并提高红麻纤维素的酶促水解效率,糖化率达69.33％~78.64％,与对照组相比提高了3.5~4.1倍。以微生物法预处理后的红麻秸秆样品为底物的同步糖化发酵实验表明,发酵72 h,发酵液中乙醇浓度达到18.35~