从海水环境分离筛选甘蔗渣纤维素降解菌

【目的】筛选海水环境高效甘蔗渣纤维素降解菌,并研究不同菌株间的混合发酵对甘蔗渣纤维素酶活力的影响,为纤维素降解菌在海水养殖中的应用提供理论基础。【方法】采用刚果红染色法进行菌株初筛,利用DNS法测定各菌株胞外纤维素酶活力及不同菌株间的混合酶液与混合发酵酶液的纤维素酶活力。【结果】筛选得到两株具有较强纤维素分解能力的细菌菌株Z4和S5,经16S rRNA基因序列分析,初步鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。菌株S5具有最高的全酶活和甘蔗渣纤维素酶活,分别为1.16 U/mL和2.80 U/mL。菌株Z4与S5间混合发酵能明显提高菌株的纤维素酶活力,比S5单独发酵时全酶活、甘蔗渣纤维素酶活分别提高40.60%、14.21%。同时菌株S5与芽孢杆菌BZ5混合发酵也能提高其纤维素酶活力,比S5单独发酵时全酶活、甘蔗渣纤维素酶活分别提高6.23%、25.92%。【结论】筛选得到两株酶系较全且酶活较高的纤维素降解菌Z4、S5,适宜的混合发酵可明显提高纤维素降解能力,在海水养殖中有较大的应用前景。     

菜籽饼粕粗蛋白降解菌的筛选、初步鉴定与发酵条件摸索

在接种了本实验室保存的诱变菌株A的未灭菌的菜籽饼粕发酵样品中筛选得到3株能以 菜籽饼粕为原料生长的菌株,编号为S₁、S₂、S₃,菌株A和这3株菌种通过鉴定确定为凝结芽孢杆 菌、圆孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和球形芽孢杆菌。通过设计正交实验摸索出这4株菌种的最佳 培养条件。并对饼粕固体混合菌发酵进行了初步摸索和探讨。     

1株产细菌纤维素芽胞杆菌的分离及鉴定

从残次水果中分离出1株菌株ZF-7,其产物经纤维素特异性染色反应、红外光谱分析及纤维素酶水解实验后,被确定为细菌纤维素。在对ZF-7菌株常规形态学及生理生化特性鉴定的基础上,对部分长度的16S rDNA同源性进行了分析,发现ZF-7菌株与解淀粉芽胞杆菌相似度可达99.5%,现命名为Bacillus amyloliquefaciens ZF-7。对ZF-7菌株在振荡培养和静置培养条件下的发酵性能进行了初步考察,得到细菌纤维素产率分别为6.6和6.2 g/L。     

两株高产纤维素酶细菌的筛选、鉴定及酶学特性

从腐烂枯叶及附近土壤筛选分离得到2株产纤维素酶的菌株。经细菌形态观察、生理生化实验并结合16S rRNA序列分析,将其初步鉴定为地衣芽孢杆菌CT1(Bacillus licheniformis CT1)和枯草芽孢杆菌CM2(Bacillus subtilis CM2)。经摇瓶发酵,测定其CMCase、FPA酶活力,结果表明CT1和CM2在液体摇瓶培养4 d后的CMC酶活最大,分别可达163.3 U/mL和167.17 U/mL;CT1摇瓶培养2 d后,FPA酶活达到了211.17 U/mL,CM2摇瓶培养3 d后,FPA酶活为207.83 U/mL。进行不同碳源对菌株产酶能力影响的试验,并通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、银染后初步分析纤维素酶谱条带,发现菌株对不同来源纤维素的降解能力及产纤维素酶的种类均有所不同。     

解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶发酵优化

对实验室前期筛选到的一株解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens JNU002进行培养基和培养条件优化。单因素实验确定最佳碳源为乳糖,除麸皮外,其他氮源对产酶无明显促进作用,KH2PO4和Ca CO3等对产酶有促进作用。通过正交试验确定最佳培养基成分为麸皮16 g/L、乳糖10 g/L、KH2PO41 g/L、Ca CO31 g/L,其中麸皮对解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶影响较大。在发酵温度37℃、种子液培养时间18 h、接种量0.5%、500 m L摇瓶装液量100m L时,较适宜解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶。优化后解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶活力达到12 766 SU/m L,比优化前提高了3.5倍。     

发酵床中纤维素降解菌的分离与鉴定

从发酵床垫料中初步分离出43株纤维素降解菌。采用刚果红鉴别培养基及滤纸条培养基初筛,得到5株透明圈较大且使滤纸条产生崩解的菌株,通过进一步液体发酵,测定其CMC酶活、FPA酶活和天然纤维素酶活,获得2株具有较高纤维素降解活性菌株,并分别命名为F7和F21。经16S rRNA基因序列分子生物学鉴定和系统发育分析表明,这2株纤维素降解菌分别归属为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和链霉菌(Streptomyces sp.)。     

一株病原拮抗野生菌株的筛选、鉴定及其发酵工艺优化

为获得广谱抗菌功能野生菌株并提高其发酵产物中抗菌物质的含量。采用管碟法和菌丝生长速率法筛选功能菌株,ITS序列分析鉴定功能菌株,通过响应面法和正交设计优化发酵生产抗菌物质的工艺。筛选到一株强效、广谱抗菌功能菌株,鉴定为Cerrena sp.,其发酵产物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、枯草芽孢杆菌和水稻纹枯病菌有显著拮抗作用。该菌株的摇甁发酵配方及培养条件为：马铃薯13.99 g/L,蔗糖 41.58 g/L,VB1 0.027 g/L,麸皮7 g/L,KH₂PO₄ 2 g/L,MgSO₄·7H₂O 2 g/L;摇床温度28 ℃、发酵周期10 d、种龄4 d、接种量8%、初始pH为5.0、装液量110 ml/250 ml。该菌株有明显抑菌活性,发酵工艺优化后抗菌活性提高了30.37%,为该菌株今后的应用、抗菌剂的分离提纯和产业化提供了实验依据。     

一株具有噬菌体抗性的芽孢杆菌BS-2的鉴定及葡萄糖流加工艺优化

筛选噬菌体抗性菌株以解决枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)生产过程中噬菌体污染问题并提高抗性菌株的发酵水平。采用双层平板法从异常发酵液中分离并纯化以枯草芽孢杆菌为宿主的噬菌体,利用纯化得到的噬菌体筛选实验室芽孢杆菌库以得到抗性菌株,结合16S rDNA和gyrA基因序列进行系统发育分析确定其分类地位,以分批发酵的生长曲线及葡萄糖含量曲线作为基础,对发酵培养基的初糖浓度及葡萄糖的流加方式进行优化提高筛选到的噬菌体抗性菌株的发酵水平。从异常发酵液中分离到噬菌体S01及S02并在实验室芽孢杆菌库中筛选到一株噬菌体无法侵染的芽孢杆菌BS-2,结合16S rDNA及gyrA基因序列的系统发育分析将BS-2鉴定为枯草芽孢杆菌,按照葡萄糖初始浓度15 g/L,葡萄糖浓度低于5 g/L时以2 g/L·h的速度流加葡萄糖,补加量10 g/L的流加补料方法,可以将发酵水平提高至2.43×1010 CFU/mL。枯草芽孢杆菌BS-2具有较好的噬菌体抗性且经过工艺优化可以达到较高发酵水平,有较强工业化应用潜力。     

白蚁栖息环境中蜡状芽孢杆菌的分离及其纤维素酶活性分析

【目的】了解白蚁栖息环境中有无降解纤维素的微生物。【方法】以羧甲基纤维素钠为唯一碳源,利用刚果红染色,根据透明圈大小进行筛选。通过显微形态、革兰氏染色及16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定。DNS法测定菌株产纤维素酶与生长周期的关系,并进一步分析纤维素酶性质。【结果】从台湾乳白蚁(Coptotermes formosanus Shiraki)栖息环境中筛选到一株具有较高纤维素酶活性,革兰氏阳性菌株TT15,16S rDNA序列分析鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus Gd2T)。菌株培养前12 h没有纤维素酶活性,随着培养时间的增加,纤维素酶活性逐渐增大;当生长达到稳定期(48 h),酶活性达到最大并保持稳定。菌株TT15纤维素酶活性的最适pH和最适反应温度分别为5.0和50°C。【结论】从白蚁栖息环境中分离到一株具有较高纤维素酶活的蜡状芽孢杆菌TT15,可作为产细菌纤维素酶的优良菌株。     

解淀粉芽孢杆菌MN-8对玉米秸秆木质纤维素的降解

微生物降解木质纤维素既是生物质资源化利用中的关键问题,也是亟需解决的难点问题.本文在前期获得木质素降解菌——解淀粉芽孢杆菌MN-8菌株的基础上,进一步研究该菌株对玉米秸秆木质纤维素的降解作用.研究利用玉米秸秆粉-MSM培养基对MN-8菌株进行固态发酵,监测发酵过程中木质纤维素酶活力和木质纤维素含量变化情况,并通过傅立叶红外光谱(FTIR)和气质联用色谱(GC/MS)对木质纤维素的降解情况及产物进行分析.结果表明:解淀粉芽孢杆菌MN-8菌株可产生木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、纤维素酶和半纤维素酶等木质纤维素降解酶,在发酵10～16 d陆续达到酶活力峰值,最高酶活力分别为55.0、16.7、45.4和60.5 U·g-1.发酵24 d后,玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解率可分别达到42.9％、40.6％和27.1％.FTIR光谱数据表明,玉米秸秆发酵后木质素、纤维素和半纤维素的特征吸收峰强度均有一定程度的下降,表明木质纤维素被部分降解.GC/MS分析结果也证实,解淀粉芽孢杆菌MN-8能有效降解秸秆木质纤维素.MN-8菌株可断裂玉米秸秆木质素单体之间的连接键β-O-4,将秸秆木质素解聚为苯丙胺、苯丙酮和苯丙酸等保留木质素苯丙烷结构的单体化合物,并将部分单体化合物进一步氧化为Cα羰基化合物,如2-氨基-1-苯丙酮和紫丁香基苯乙酮等.在对纤维素和半纤维素降解产物的GC/MS分析中发现,降解产物包含葡萄糖、甘露糖和半乳糖等多种单糖化合物以及甲酸、乙酸、丙酸、1,1-乙二醇和3-羟基丁酸等代谢产物.表明解淀粉芽孢杆菌MN-8对秸秆木质纤维素表现出强降解作用,且该作用依赖于菌株产木质纤维素降解酶的能力.     

利用果渣产黄腐酸菌剂的筛选

以果渣发酵生产黄腐酸可实现农业有机固定废弃物的资源化利用。从腐植酸样品中分离获得4株耐高温菌,以果渣为基质发酵生产黄腐酸,通过测定黄腐酸产量和木质纤维素降解率,从中筛选出2株能够较好降解木质纤维素的黄腐酸生产菌株BFA02和BFA03,其黄腐酸产量分别为43.67、59.35 g/kg。经16S rDNA分类鉴定,初步确认BFA02为解淀粉芽孢杆菌,BFA03为地衣芽孢杆菌。选择季也蒙酵母、长枝木霉分别与BFA02、BFA03复配发酵生产黄腐酸。结果表明,复合菌剂发酵生产黄腐酸产量高于单菌发酵。其中,由BFA02、BFA03和长枝木霉组成的复合菌剂3实验组黄腐酸产量最高,达到103.19 g/kg,较BFA02、BFA03单菌发酵分别提高了136%和74%,其纤维素、半纤维素、木质素的降解率分别为46.25%、39.49%、37.5%,均高于单菌发酵。黄腐酸生产菌株与长枝木霉复配,能够有效促进木质纤维素降解率,提高黄腐酸产量,在果渣废弃物资源化利用领域有着极大的潜力。     

一株高效纤维素降解菌株的分离鉴定及其酶学性质

从黄浦江淀山湖的水底沉积物中筛选分离得到一株产纤维素酶的菌株。经细菌形态观察,生理生化实验并结合16SrRNA序列分析,鉴定该菌为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),同时发现其在系统发育树中处于一个独立的分支,推测该菌为Bacillus属中一个新的亚种。对该菌株产酶及酶活特性进行了初步研究,发现纤维素酶的产生与细菌的生长密切相关。该菌株在37°C,pH7.0的条件下,发酵66h后纤维素酶活达到最高值4.58U/mL。     

小龙虾肠道产木聚糖酶细菌的分离与鉴定

【背景】小龙虾肠道微生物是小龙虾降解纤维素和半纤维素的主要驱动力。【目的】研究肠道内细菌的相对丰度,为揭示肠道微生物在小龙虾纤维素降解过程中的作用提供理论支撑。【方法】采用纯培养法从小龙虾肠道筛选产木聚糖酶细菌,并且对小龙虾肠道细菌进行16S高通量测序。【结果】形态学和16SrRNA基因分子鉴定表明,筛选到的4株产木聚糖酶细菌均属于芽孢杆菌科芽孢杆菌属;结合进一步的生理生化特征鉴定,结果为:菌株Z-3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株Z-4为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),菌株Z-29为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),菌株Z-30为高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis);16S rRNA基因高通量测序结果表明:在属水平上,小龙虾肠道细菌主要是Candidatus Bacilloplasma、拟杆菌属、弧菌属、不动杆菌属、Dysgonomonas、Tyzzerella3、气单胞菌属和希瓦氏菌属细菌。【结论】小龙虾肠道内细菌资源丰富,且芽孢杆菌属细菌在木质纤维素降解过程中发挥一定功能。     

暹罗芽孢杆菌高产γ-聚谷氨酸的发酵条件优化

【背景】γ-聚谷氨酸（poly-γ-glutamic acid,γ-PGA）产生菌多为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）等,而暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis）相关研究较少。【目的】研究暹罗芽孢杆菌产γ-PGA的液体发酵条件。【方法】以自行分离的暹罗芽孢杆菌CAU83为出发菌株进行液体发酵,通过单因素试验和正交试验法研究了碳氮源、前体物质、发酵温度及pH对菌株生产γ-PGA的影响。【结果】经摇瓶优化,γ-PGA的最适碳源、氮源和前体物质分别为乳糖30g/L、酵母提取物5g/L和L-谷氨酸钠60 g/L,最适培养条件为发酵温度37℃和pH 7.0,γ-PGA产量由8.4 g/L提升至30.1 g/L,比优化前提高了260%。经分批补料发酵,60 h时γ-PGA产量最高为59.5 g/L,比摇瓶提高了98%,产率为0.99 g/（L·h）。所产γ-PGA分子量为3.8×10⁶ Da,聚合度较高。【结论】...     

番茄灰霉病病原菌分离鉴定及拮抗菌筛选

灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)引起的番茄灰霉病是番茄生产上的重要病害。从番茄果实表面成功分离了1株真菌BC2016-2,经过鉴定确定其为灰霉病的病原菌——灰葡萄孢菌;以灰葡萄孢菌BC2016-2为指示菌,筛选到了3株具有明显抑制作用的菌株,分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefacien)CM3、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)Y-30和解淀粉芽孢杆菌Y-48。盆栽实验结果显示,菌株CM3、Y-30和Y-48对灰葡萄孢菌BC2016-2引起的番茄灰霉病的防治效果分别为65.58%、54.1%和72.13%。     

几株解纤维素生防芽孢杆菌的分子鉴定及其抗逆促生特性分析

【目的】探究青藏高原解纤维素生防芽孢杆菌资源。【方法】采用BOX-PCR指纹图谱分析、gyr B基因及16S r RNA基因序列分析,对分离自青海互助北山桦树根围的5株芽孢杆菌进行分子鉴定;通过CMC法检测菌株降解纤维素活性;平板对峙法检测菌株拮抗病原真菌及病原细菌活性;检测菌株的耐盐性、低温适生性;测定菌株促种子萌发及幼苗生长特性。【结果】5株菌均鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens;具有显著降解纤维素的特性,在CMC平板上形成纤维素降解透明圈直径≥20 mm;对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、瓜类枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)及植物梨火疫病菌(Erwinia amylovora)均有显著拮抗活性;菌株可在含Na Cl浓度为11%的LB平板上正常生长,在10°C低温条件下生长良好;菌株BS11、BS12菌悬液(细胞浓度106 CFU/m L)可促进水稻种子萌发及幼苗生长。【结论】5株B.amyloliquefaciens菌株为抗逆性强的、具有降解纤维素活性的生防芽孢杆菌,在青藏高原生态农业及畜牧产业中具有应用潜力。     

一株地衣芽胞杆菌产碱性蛋白酶条件优化

【背景】碱性蛋白酶是众多芽胞杆菌的发酵产物,是工业上极其重要的一类酶。【目的】利用酪素培养基从环境样品中筛选出一株产碱性蛋白酶的菌株,对传代次数、发酵的碳源、氮源、金属离子、磷酸盐、初始pH、接种量和温度进行优化,提高其产碱性蛋白酶的能力并降低发酵成本。【方法】采用革兰氏染色法、扫描电镜、生理生化试验、16S rRNA基因序列对分离的菌株进行鉴定;采用单因素、Plackett-Burman、最陡爬坡和响应面试验优化碱性蛋白酶的发酵条件,使用Minitab对试验数据进行分析。【结果】经鉴定分离菌株为地衣芽胞杆菌,命名为Bacillus licheniformis NWMCC0046。优化后的发酵培养基组成为（g/L）:豆粕50.00,葡萄糖10.00,酵母浸膏13.46,CaCl₂ 0.50,Na₂HPO₄·12H₂O 4.00,KH₂PO₄ 0.30;优化后的培养条件为:pH 7.5,34.81℃,接种量4.13%。在此条件下,摇瓶发酵48 h时碱性蛋白酶...     

牛粪堆肥中纤维素高效降解菌的筛选与产酶条件优化

【背景】纤维素是一种有待开发利用的生物质资源,对于能源危机、环境污染问题的解决具有重要作用。【目的】从牛粪堆肥中分离出产纤维素酶的细菌,研究该菌株的纤维素降解能力。【方法】采用纤维素固体平板刚果红染色法进行初筛、液体发酵纤维素酶活测定法进行复筛。【结果】筛选获得一株具有高产纤维素酶活性的解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens),命名为N5。单因素分析试验结果显示,菌株N5具有较好的pH、温度和盐度耐受性,正交优化试验结果表明,菌株N5产纤维素酶的最佳条件为：发酵初始pH 5.0,发酵时间96 h,发酵温度40℃。在此条件下,羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose, CMC)酶活为189.27 U/mL。此外,菌株N5能够在7 d内使水稻秸秆减重率达到19.35%。扫描电镜结果表明菌株N5能够有效促进水稻秸秆降解。【结论】菌株N5具有较高的纤维素酶活力,具有开发成高效好氧堆肥菌剂的潜质,这为固体废弃物中纤维素的生物转化提供了优质菌种资源。     

产耐酸性α-淀粉酶菌株的分离、鉴定、酶学特性研究及发酵培养基的优化

从富含淀粉的土壤中筛选获得多株产耐酸性α-淀粉酶的菌株,将酶活最高的一株经16S rDNA鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为Bacillus subtilis A-7,其所产的耐酸性α-淀粉酶最适温度和pH分别为60℃和4.5。通过单因素筛选及正交试验优化发酵培养基,得到最佳配方为可溶性淀粉2%,蛋白胨2%,CaCl20.07%,Na2HPO40.8%,在此条件下耐酸性α-淀粉酶活力达到221 U/mL,是未优化条件下的2.3倍。     

高效杀蚊苏云金芽孢杆菌BRC-LLP29的发酵优化

苏云金芽孢杆菌BRC-LLP29为新型高效杀蚊菌株,应用快速有效的数学统计方法对其杀蚊毒力的发酵培养进行优化.通过单因素筛选确定最佳碳源为葡萄糖、麦芽糖、可溶性淀粉,氮源为typetone、大豆蛋白胨、干酪素;最佳金属离子为Mg²⁺、Al³⁺.采用二水平Placlkett-Burman设计对影响毒力的8因素进行显著性筛选,获得培养基成分中3个重要影响因子:葡萄糖、干酪素和Al₂（SO₄）₃;运用爬坡路径法对这3种因子进行试验,获得3种重要因子的最适浓度范围;通过响应面分析法得到3个重要因子的交互作用和最佳条件,确定BRC-LLP29菌株最佳毒力水平的发酵培养基为:葡萄糖19.8g/L、干酪素28.4g/L、Al₂（SO₄）₃1.2g/L、MgSO₄ 2g/L、K₂HPO₄ 3g/L、CaCO₃ 0.5g/L,优化后毒力水平达到致死率61.11%,与响应面数学模型的预测值只有5.91%的误差.发酵条件优化结果表明:发酵温度为31°,发酵初始pH为7.0,摇瓶装量为40mL/250mL三角瓶,每瓶的接种量为3.5%,发酵72h,对致倦库蚊最终致死率达到最高为83.33%.