降解尿酸乳酸菌复合菌系的筛选与菌株组合提升降解效果

【背景】高尿酸症由血液中尿酸含量明显升高而导致,利用乳酸菌对人体的益生作用缓解高尿酸血症越来越受到关注。【目的】获得具有降解尿酸能力的乳酸菌复合菌系与纯培养菌株。【方法】以泡菜为样品来源,以尿酸为底物,采用MRS培养基筛选降解尿酸的乳酸菌复合菌系,通过高效液相色谱法测定复合菌系对尿酸的降解能力。【结果】得到一组乳酸菌复合菌系,当培养温度为37 °C、pH值为6.20、静置培养72 h后复合菌系对尿酸的降解率为12.08%;通过优化培养条件,当该菌系在以牛肉膏为单一氮源、初始pH值为5.00、温度为35 °C的条件下培养72 h,尿酸降解率上升至17.19%,降解率比优化前提高了42.3%;从该菌系中分离出两株具有尿酸降解能力的菌株UA-1与UA-2,它们的尿酸降解率分别为10.85%和8.65%;通过形态学观察和16S rRNA基因序列分析,经鉴定两株菌均为布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)。将两株单菌组合降解尿酸试验发现,UA-1与UA-2比例为2:1的尿酸降解率为20.2%,比原复合菌系的降解能力提高了67.22%。【结论】研究证明了乳酸菌复合菌系对尿酸的降解能力优于单个菌株,为后续利用乳酸菌复合菌系应用提供了数据支持。     

复合菌系降解玉米秸秆过程中群落演替与秸秆降解的关系

[目的] 为了获得木质素降解复合菌系LDC降解玉米秸秆的适宜条件,明确秸秆降解过程中可能发挥重要作用的功能微生物类群。[方法] 以培养温度、pH、培养基装液量和接菌量等单因素试验结果为依据,采用响应面法优化复合菌系降解玉米秸秆的培养条件,利用Miseq高通量测序技术,分析不同降解时期复合菌系的群落结构变化规律。[结果] 复合菌系对秸秆最佳降解条件为：培养温度32℃、初始pH为8.2、装液量为40%,接菌量为10%。此条件下木质素最大降解率为44.5%,相比未优化处理提高13.3%。在门水平上,变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）是复合菌系LDC的优势菌门。在玉米秸秆降解过程中,降解初期的优势菌属为Proteiniphilum（11.9%）、Sphaerochaeta（8.4%）、Ruminofilibacter（8.4%）、Pannonibacter（6.7%）、Pseudomonas（6.1%）和Rhizobium（5.7%）;在降解高峰期时,Anaerocolumna（24.0%）、Caenispirillum（9.2%）和Thauera（7.0%）的丰度显著上升,分别是其在降解初期的16.5倍、3.0倍和5.9倍,而Ruminofilibacter（10.9%）的丰度仍然很高且排在第二位。在降解末期的优势菌属为Ruminofilibacter（25.4%）、Pseudomonas（9.7%）、Sphaerochaeta（8.8%）、Caenispirillum（8.4%）、Pannonibacter（4.3%）、Thauera（4.0%）以及Desulfomicrobium（3.4%）。[结论] 明确了玉米秸秆降解复合菌系的最佳培养条件以及在不同降解时期微生物群落结构变化规律,在玉米秸秆降解过程中发挥重要作用的微生物类群为Pseudomonas、Pannonibacter、Thauera、Ruminofilibacter和Anaerocolumna。     

木质素降解菌BYL-7的筛选及降解条件优化

【背景】微生物降解木质素因其具有降解效率高和环保等特点而备受关注。【目的】筛选高效木质素降解真菌,并对其降解条件进行优化。【方法】通过愈创木酚-马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)和苯胺蓝平板法筛选高效木质素降解菌株,利用单因素筛选及响应面试验对培养条件进行优化。【结果】筛选到一株高效木质素降解菌BYL-7,经形态和多序列分析初步确定为Trametes versicolor。单因素试验证明初始pH、温度和接种量为降解木质素显著影响因子,响应面试验确定降解木质素最优条件为：初始pH 6.7,温度25 °C,接种量8%。在此条件下,碱性木质素降解率为36.5%,比未优化前提高54.0%;水稻秸秆木质素、半纤维素和纤维素降解率分别为32.8%、21.5%、13.2%,其中木质素降解率比未优化前提高36.1%;漆酶活性在第6天达到峰值120.0 U/L,比未优化前提高25.0%;木质素过氧化物酶活性在第6天达到峰值1 343.8 U/L,比未优化前提高36.0%;锰过氧化物酶活性在第5天达到峰值463.8 U/L,比未优化前提高31.7%。【结论】研究结果为木质素的降解提供了良好的菌种资源,同时也为后续木质素的研究积累了相关数据。