一株纤维素降解菌的分离、鉴定及对 玉米秸秆的降解特性

[目的]获得高产纤维素酶细菌菌株,探讨以氨化预处理玉米秸秆为底物时的纤维素酶产酶特性及底物降解特性,探讨纤维素酶作用机理,提高玉米秸秆利用率.[方法]用LB培养基分离并纯化菌株,羧甲基纤维素钠培养基培养、刚果红染色进行初步筛选.考察氨化预处理对底物降解率、产酶能力的影响.通过形态特征观察及16S rRNA、Biolog鉴定菌株.[结果]分离到一株高效纤维素降解菌NH11,经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis). 30℃、发酵5d时,预处理前后玉米秸秆降解率分别为14.24％和24.73％.30℃、pH 7.2时,处理组CMC酶活力峰值处为153.84 U/mL,FPA酶活力为197.24 U/mL,比未处理组分别高出11.45％和10.59％.[结论]NH11具有较高的纤维素酶产酶能力,氨化预处理能够提高菌株对玉米秸秆的降解率.该菌株在秸秆堆肥、制作食用菌培养基和制取反刍动物粗饲料方面具有很高的应用价值.     

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。     

一株产纤维素酶菌株的分离、鉴定及产酶特性

【目的】筛选并鉴定一株产纤维素酶的菌株,初步探究该菌的产酶特性,为综合利用纤维素筛选菌源。【方法】在常温条件下,采用滤纸培养基对菌种富集,采用CMC-Na初筛纤维素降解菌,采用LB培养基分离纯化菌株,经形态学、生理生化特征试验、16S r RNA基因序列测定等分析筛选菌株的系统分类地位。单因素试验确定培养时间、培养温度、初始p H及Na Cl浓度对筛选菌株产酶活力的影响。【结果】从腐烂的玉米秸秆中分离出一株在常温下产纤维素酶细菌KZ-2,根据菌落形态特征、生理生化特征鉴定以及16S r RNA基因序列分析,初步鉴定KZ-2为肠杆菌(Enterobacter sp.),为潜在新种。产酶条件实验显示:该菌使用产酶发酵培养基120 h产酶量达到最大值,在25–35°C、初始p H 4.5–5.5、Na Cl浓度1.0%–2.0%范围内为最佳产酶条件,在最适条件下酶活可达80.93 U/m L。该菌株所产纤维素酶最适反应p H为7.0,最适反应温度为50°C。【结论】KZ-2是一株具有降解纤维素能力的细菌,在常温下即可分泌纤维素酶,并且该菌株为潜在新种,具有潜在的开发价值。     

低温产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及纤维素酶学性质

[目的]筛选一株低温产纤维素酶菌株并进行鉴定,初步探索其酶学性质,为微生物肥料生产筛选菌种资源.[方法]常温条件下,采用CMC-刚果红染色法初筛纤维素降解菌株.采用低温条件诱导的方法,筛选耐低温且产纤维素酶能力最强的菌株,经形态学、生理生化特征试验、ITS序列等方面分析系统分类地位.单因素试验确定温度、pH及金属离子对纤维素酶活力的影响.[结果]从秸秆还田土壤中分离出一株在13℃低温环境下高效分解纤维素的真菌M11,鉴定M11为草酸青霉(Penicillium oxalicum).发酵试验表明:以玉米秸秆粉为唯一碳氮源,13℃、200 r/min摇床发酵培养9d时,纤维素酶活力最高为33.08 U/mL.对其酶学性质初步研究表明:该酶最适pH为5.0,最适反应温度为20℃,在5℃-20℃间酶活力仍能保持在90％以上.[结论]Penicillium oxalicum M11是一株高效的纤维素降解菌株,在低温条件下可分泌纤维素酶且活性显著,具有潜在的开发价值.     

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。     

同步分泌高效纤维素酶和木聚糖酶菌株YB的鉴定及其酶学性质研究

筛选和鉴定可降解木质纤维素的真菌,并研究其产酶特征。采用刚果红平板涂布法,从荔枝腐叶中筛选具有木质纤维素降解能力的真菌,结合ITS-rDNA序列分析进行鉴定,初步测定其产酶条件,然后采用DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析与Sephadex G-100凝胶层析对硫酸铵沉淀的粗酶液进行分离纯化,对其开展酶学性质研究。结果显示,筛选出一株可降解木质纤维素降解的菌株YB,鉴定为绿木霉(Trichoderma virens)。在发酵过程中,纤维素酶和木聚糖酶的最大活力分别为313.53±26.78 U/mL和18 120.87±500.37 U/mL。分离纯化得到纤维素酶(CMC酶)Ⅰb、Ⅳ和木聚糖酶Ⅰa;通过SDS-PAGE检测,其分子量分别为58.5 kD、22.8 kD和44.5 kD。3种酶的最适酶促反应条件均为:50℃,pH 5.0。其中,木聚糖酶能有效降解玉米芯木聚糖为木糖和多种木寡糖。菌株Trichoderma virens YB可分泌高效木质纤维素降解酶,具有应用于木聚糖酶和木寡糖生产的潜力。     

纤维素降解的菌株筛选及其运用

目的:筛选降解稻草纤维素菌株,为纤维素的高效降解提供理论依据.方法:采用羧甲基纤维素钠刚果红培养基与滤纸条培养基从采集的腐木、腐土和腐叶等样品中筛选出纤维素降解菌.然后经液态发酵后测定其羧甲基纤维素酶活力与降解稻草的天然纤维素酶活力,综合考虑这两种酶活力,对其进行单独与混合发酵培养.筛选分解稻草能力较强的菌株组合.结果:初筛到5株真菌和5株细菌纤维素降解力较优的菌株.经酶活力测定后,得到分解纤维素能力较强的两株真菌F3和F5与两株细菌B1和B5,其中F3和B1的羧甲基纤维素酶活分别为705.6U、214.6U;F5和B5天然纤维素酶活分别为466.5U、204.8 U.混合培养在一定程度上能提高纤维素酶活,F3/F5具有稳定而较高的酶活力,某时间段酶活高达646.8U,且后续酶活力也保持在较高水平.而F3/B5在某时间段的酶活高达788.6U.结论:菌株的混合培养可以提高纤维素酶活.     

一株高效降解纤维素菌株的筛选及其产酶能力研究

目的筛选并鉴定一种产纤维素酶能力较高的菌株,为纤维素的高效利用贮备菌源。方法用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)平板筛选产纤维素酶菌株,通过LB培养基对其进行纯化,16SrDNA基因序列分析其分类地位,3,5-二硝基水杨酸法(DNS)测定其产酶能力。结果分离纯化得到的产纤维素酶菌株(S1)为芽胞杆菌属(Bacillus genus)的短小芽胞菌,在最佳产酶条件下产酶含量达到1 204U/mL,产纤维素酶能力与里氏木霉(Trichoderma reesei)相当,但其产酶速率较里氏木霉低。结论 S1是一株产纤维素酶能力较高的菌株,产酶条件温和,初步鉴定为一种新种,具有较高研究及应用价值。     

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。     

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。     

新疆棉花黄萎病菌拮抗细菌的分离、筛选与鉴定

【背景】棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)引起的一种世界性病害,近年来对该病害的生物防治因具有环境友好和人畜安全的特性而倍受关注。【目的】筛选棉花黄萎病高效拮抗细菌并对其进行鉴定,为棉花黄萎病的生物防治扩充菌种资源。【方法】采用稀释涂布平板法分离细菌,并进行拮抗细菌的初筛和复筛,通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对筛选到的细菌进行鉴定,确定其分类地位。【结果】初筛分离到535株对病原菌具有拮抗作用的细菌,并选取了108株拮抗细菌进行复筛,最终筛选到了4株优势拮抗细菌。通过形态观察、生理生化特征和16SrRNA基因序列分析,将菌株BHZ-29、SHT-15、SHZ-24和SMT-24分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)、枯草芽孢杆菌斯皮兹仁亚种(Bacillus subtilis subsp. spizizenii)、萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)和香草芽孢杆菌(Bacillus vanillea)。【结论】获得了4株高效拮抗细菌,并且首次报道了香草芽孢杆菌对棉花黄萎病菌具有抑制作用。     

一株产纤维素酶的甲醇利用细菌的鉴定及其纤维素降解条件优化

采用刚果红染色法,从废弃矿山周边土壤中筛选出一株产纤维素酶的甲醇利用细菌,命名为xt-04。形态特征、生理试验及16SrDNA序列和gyrB序列分析表明,该菌株属于Bacillusmethylotrophicus。为提高该菌所产纤维素酶的降解能力,首先通过单因子实验考察了底物CMC—Na浓度、反应温度及缓冲液pH值对纤维素酶活力的影响;然后采用响应面分析法对影响纤维素酶活力的3个单因子进行了优化。结果表明,单因素实验得出的适宜反应温度、缓冲液pH和底物浓度分别为70℃、5．0和2％（20mg／mL）;响应面法得出的最高酶活力条件：反应温度、pH和底物浓度分别为66．1℃、4．81和19．01mg／mL。在最优条件下,酶活力达到17．85U／mL,比优化前的酶活力12．84U／mL提高了39．01％。因此,鉴于这种纤维素酶能耐受较高温度和酸性条件,该菌株所产纤维素酶可能在工业中具有良好的应用前景。     

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。     

枣缩果病拮抗菌的鉴定及其拮抗效应

【目的】发掘有效生防菌株以控制枣缩果病,并探究生防菌株的拮抗特性。【方法】采用梯度稀释法和平板对峙法筛选出2株对枣缩果病菌细极链格孢(Alternaria tenuissima)具有显著拮抗作用的菌株STO-12和STO-45,通过PCR扩增得到其16S rRNA基因序列,进行同源比对分析和分子系统树的构建,并结合形态学观察和生理生化实验对菌株进行鉴定。采用皿内对峙、显微观察及蛋白质抑菌试验等测定了菌株STO-45的拮抗效应。【结果】两拮抗菌株STO-12和STO-45均鉴定为枯草芽孢杆菌,但菌株STO-12能产生橘红色色素,且两菌株在大小、生理生化特征及系统发育关系上具有生理差异。这两株拮抗细菌的发酵液、发酵上清液及发酵滤液均对枣缩果病菌具有显著抑菌活性。STO-45发酵滤液在0.8%的低体积浓度下即达到抑制中浓度,可使病原菌A. tenuissima MY5的菌丝及芽管部分畸形膨大,发酵液中的蛋白类物质可能是其拮抗物质之一。【结论】拮抗菌株STO-12和STO-45对枣缩果病的生物防治均具有潜在的应用价值,其抑菌机制及生物制剂的开发利用值得进一步研究。     

内生贝莱斯芽胞杆菌生物拮抗活性的研究

目的研究内生菌的生物拮抗活性。方法基于植物贴片法、形态学与分子生物学特征等分离、鉴定内生菌;利用纸片扩散法检测分离株拮抗病原性细菌、植物部分内生菌及耐药性细菌的生物活性。结果分离株HBB5的菌落呈乳白色、黏液性、皱褶状凸起,镜下见革兰阳性、单个或成双或短链状排列杆菌;序列分析显示,HBB5菌的16SrRNA基因序列与GenBank数据库中贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)同源性为100%,鉴定为B.velezensis HBB5。拮抗试验显示,B.velezensis HBB5抑制Staphylococcus aureus、Enterococcus faecalis、Escherichia coli、Salmonella typhi、Salmonella paratyphi A、Shigella dysenteriae、内生Penicillium HBF3及Klebsiella ornithinolytica B1645-1等菌株生长,其与内生B.subtilis SWB8无明显抑制现象。结论首次从盾叶薯蓣植物中分离出Bacillus velezensis,其显示了广谱的抗病原细菌活性及一定的拮抗耐药菌的能力,可能参与宿主植物疾病的防御。     

表型特征结合基因组分析鉴定不同菌落形态Bacillus velezensis ACCC 19742

在中国农业微生物菌种中心(ACCC)菌株的定期转接保藏过程中,发现解淀粉芽孢杆菌ACCC 19742在同一培养基上出现两种不同的菌落形态,将这两个不同形态的菌株编号为19742-1和19742-2。通过形态学、生理生化及基因组分析相结合鉴定不同菌落形态ACCC 19742,并进一步确定该菌株的分类地位。首先将菌株进行分离与纯化,其次将纯化后的菌株进行16S rRNA及gyrB基因扩增及序列分析,通过MEGA 7.0软件构建系统发育树;API 20NE、BIOLOG及脂肪酸等分析菌株的生理生化特性;全基因组分析菌株的ANI和DDH值。两株菌在API 20NE中,仅葡萄糖酸盐同化反应存在差异;脂肪酸检测中主要组成相同,仅是百分含量方面略有差别;两株菌的16S rRNA基因相似性为100%,gyrB基因的相似性为99.4%;全基因组测序表明,两株菌的ANI值为99.95%,DDH值为99.62%。综合遗传学特征和表型特征,证实两者为来源于同一菌株不同的形态变异型,而并非污染所致。同时,19742-1和19742-2与Bacillus velezensis NRRL_B 41580~T的ANI及DDH值最高,分别为97%和77%,且16S rRNA和gyrB系统进化分析也表明,该菌株在分类地位上属于贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),而非解淀粉芽孢杆菌。这为菌株的保藏提供了一定的参考价值。     

新的产弹性蛋白酶菌株的筛选与鉴定

本研究从秸秆中分离得到一株弹性蛋白酶高产菌, 并对该菌株进行鉴定, 以期为实现其工业化生产提供理论依据。采用酪蛋白(脱脂奶粉)进行初筛后, 以弹性蛋白(牛筋)进行复筛, 并对筛选结果进行检验, 然后对所得菌株结合形态、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分类鉴定, 得到一株弹性蛋白酶高产菌株LSF-97。结果显示, 菌株LSF-97与短小芽孢杆菌同源率达到100%, 形态及生理生化特征与模式菌也显示高度一致性, 故将其确定为短小芽孢杆菌。     

1株产多糖芽胞杆菌的分子鉴定和诱变选育

以中国农业科学院北京畜牧兽医研究所鸡舍附近土壤为材料,采用稀释平板法对其中的菌株进行分离与纯化培养,并对其进行形态学鉴定和粗多糖提取量的检测,同时对分离得到的菌株进行紫外线和亚硝基胍的诱变。从土壤中分离得到1株产多糖的芽胞杆菌(编号P-30),结合形态学鉴定、16S rRNA序列分析和系统发育树分析结果,确定该菌株为短短芽胞杆菌(Bacillus brevis)。其16S rRNA GenBank登录号为HM185814。经过诱变选育后,获得3株(N-05、N-11、U-01)多糖产量为P-30的1.44、1.44和1.29倍的诱变菌株,具有良好的开发前景。