纤维素降解菌的筛选与复合菌系的初步构建

目的 针对大庆地区土地盐碱化较严重,盐碱面积较大等现状,从大庆特征性盐碱地区土壤样品中分离出能够降解纤维素的菌株,为降解植物废料以及缓解土壤盐碱化改善土壤环境提供功能菌株。方法 通过刚果红染色法初步筛得到具有纤维素降解能力菌株,进一步用比色法测定其纤维素降解率,同时测定菌株耐盐、耐碱、产酸性能,选择性能优良的3株菌作为纤维素降解菌复合菌系构建菌株,通过耐盐性、耐碱性和纤维素降解率实验测定复合菌系菌株最佳组合,进一步通过上述实验确定复合菌系菌株最佳混合比例。结果 得到由DX-5和DX-9按照2∶3进行组合复合菌系纤维素降解率最高,达到87.96%,且具有较高的耐盐以及耐碱能力。结论 通过实验得到纤维素降解菌的复合菌系,具有较高纤维素降解率以及改善土壤盐碱性能力。     

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。     

三株高效秸秆纤维素降解真菌的筛选及其降解效果

【目的】利用多种筛选方法,获得高效秸秆纤维素降解真菌,并研究其秸秆纤维素的降解能力。【方法】采用滤纸片孔洞法、滤纸条降解法、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)水解圈测定法、秸秆失重法、纤维素分解率测定法、胞外酶活测定法等常规秸秆纤维素降解菌的筛选方法。【结果】筛选到3株具有较强纤维素降解能力的真菌菌株,经初步鉴定菌株98MJ为草酸青霉(Penicillium oxalicum)、菌株W3为木霉(Trichoderma sp.)、菌株W4为扩张青霉(Penicillium expansum)。菌株W4具有非常强的秸秆纤维素降解能力,10d内对秸秆的降解率可达56.3%,对纤维素、半纤维素和木质素的分解率分别为59.06%、78.75%和33.79%。菌株W4的胞外纤维素酶活力在14.25-49.75U/mL之间。【结论】筛选获得3株高效秸秆纤维素降解真菌菌株,其中菌株W4的纤维素酶活高于已报道的菌株,是一株十分具有研究开发潜力的纤维素酶生产菌株。     

居瘤胃解纤维素菌细胞密度与纤维素酶的合成

居瘤胃解纤维素菌(Cellulosilyticum ruminicola)H1是本实验室分离自青海牦牛瘤胃的一株新的纤维素降解细菌。前期研究发现,菌株H1在滤纸纤维素上连续传代数次后无法生长,只有在纤维素降解产物纤维二糖中培养后方能继续在纤维素中生长,并恢复其纤维素降解活性。这与纤维素酶合成受"代谢产物抑制"的传统认识相悖。【目的】证明菌株H1的纤维素酶合成受细胞密度调控。【方法】检测菌株H1的纤维素酶活和转录水平在高和低密度细胞培养物中差异,并检测高密度细胞培养物中的寡肽对低密度细胞纤维素酶活和转录水平的促进作用。【结果】菌株H1的高密度细胞培养物的纤维素酶活和转录水平比低密度细胞的高3-10倍;并且高密度细胞培养液能显著提高低密度细胞纤维素酶活和转录水平。【结论】居瘤胃解纤维素菌(Cellulosilyticum ruminicola)H1纤维素酶的合成受细胞密度调控。     

嗜热厌氧纤维素降解细菌的分离、鉴定及其系统发育分析

利用纤维素降解细菌和纤维素粘附的方法分别从新鲜牛粪、高温堆肥和本实验室保存的纤维素降解富集物中分离得到4株嗜热厌氧纤维素降解细菌。分离菌株为革兰氏染色阴性,直的或稍弯曲杆菌,菌体大小为0.4μm～0.6μm×3μm～15μm,严格厌氧,不还原硫酸盐,形成芽孢。多数芽孢着生于菌体顶端。分离菌株能利用纤维素滤纸、纤维素粉Whatman CFII、微晶纤维素、纤维素粉MN300和未经处理的玉米秆芯、甘蔗渣、水稻秸杆。分离菌株在pH6.2～8.9、温度45℃～65℃范围内利用纤维素,最适pH为7.0～7.5,最适温度为55℃～60℃,发酵纤维素产生乙醇、乙酸、H2和CO2。分离菌株还可利用纤维二糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、山梨醇作为碳源。部分长度的16S rDNA序列分析表明,分离菌株EVAI与Clostridium thermocellum具有99.8%相似性。     

甘蔗渣纤维素降解菌的筛选及鉴定

通过利用多种选择性培养基,从自然发酵不同阶段的甘蔗渣中分离到多种纤维素分解菌,经过初筛和复筛,获得了降解纤维素的功能菌株c1g3-3及其最适功能培养基蛋白胨纤维素培养基（PCS）,并通过形态、生理生化和分子综合鉴定得出c1g3-3鉴定为木糖氧化无色杆菌（Achrom obacter xylosoxidans）。     

低温秸秆降解复合微生物菌剂的研究进展

我国东北地区冬季寒冷,秸秆产量巨大,但综合利用率较低,利用高酶活性微生物将低温环境中的秸秆降解变废为宝,是一项循环利用的有效途径。研究表明,通过生物学技术手段,筛选高酶活性菌株,深入研究降解机理,优化功能微生物培养条件,提高纤维素酶活性,是提高降解率,秸秆资源化利用的最佳途径。复合微生物菌剂产生的酶活值普遍高于单一微生物菌,真菌菌丝体产生的酶活值高于细菌。实际应用中,选择适合的复合菌剂是低温环境下提高秸秆降解效率的有效途径。系统地归纳了低温条件下降解秸秆的微生物技术、分析了不同条件下降解秸秆的菌株类型和促进秸秆纤维素降解菌酶活力特征、并总结了低温环境下生物菌剂降解秸秆的技术应用效果,旨为低温环境下秸秆的资源化利用提供一定的技术参考。     

筛选微生物降解木质纤维素的研究进展

木质纤维素资源是自然界中含量丰富的可再生资源,利用微生物降解木质纤维素是一种重要的策略。在综合国内外对木质纤维素降解微生物的筛选方法和研究策略的基础上,从单一菌株、复合微生物菌系和组学技术三个方面对筛选微生物降解木质纤维素进行了总结和分析,阐述了各个策略的优势特点和应用价值,即单一菌株易于培养但降解能力较低,复合菌系降解能力强但传代稳定性较差,组学技术能够更好的解释微生物降解木质纤维素的机理,为筛选木质纤维素降解微生物提供一定的指导。同时提出使用合成生物学的策略进行相应微生物的筛选,旨在为筛选高效降解木质纤维素的微生物提供一定的参考。     

厌氧真菌和甲烷菌共培养的研究进展

厌氧真菌是自然界中降解植物纤维素类物质最高效的微生物之一.近年来,大量厌氧真菌和甲烷菌共培养菌株被分离.共培养中,甲烷菌通过对厌氧真菌代谢产物的利用显著提高厌氧真菌对木质纤维素的降解;厌氧真菌通过为甲烷菌提供能量和营养物质使甲烷菌快速生成大量甲烷.全面深入地了解共培养中两者的互作关系以及共培养降解木质纤维素产甲烷的特性...     

一株木质纤维素降解菌的筛选及其全基因组分析北大核心CSCD

【目的】筛选和鉴定有木质纤维素降解能力的1株细菌,测定其相关酶活力并进行全基因组分析,为构建木质纤维素降解工程菌提供依据。【方法】采用3种木质素类似物(天青-B;酚红;愈创木酚)的脱色/染色法,从腐木和被枝叶覆盖的土壤中分离和筛选出1株具有较强木质纤维素降解能力的细菌。通过16S r RNA基因和全基因组序列分析对该菌进行种属鉴定。使用紫外分光光度法测定其锰过氧化物酶(Mn P)、漆酶(Lac)、羧甲基纤维素酶(CMCase)以及滤纸酶(FPA)活力,了解该菌相关酶活力大小在一定时间内的变化趋势。使用Illumina Miseq和454 GS Junior测序平台获取该菌的全基因组序列,将其全基因组序列经过注释的基因蛋白质序列提交COG和KEGG数据库进行BLASTp比对分析,确定该菌潜在的重要酶类和代谢途径,并对部分注释基因进行定量RT-PCR验证。【结果】筛选得到1株优势菌株S12,该菌经鉴定后命名为解鸟氨酸拉乌尔菌(Raoultella ornithinolytica)。在液体CMC-Na培养基中发酵28 h,菌体生长达到稳定期,纤维素降解相关酶活力也在此时达到峰值。生物信息学分析结果表明,菌株S12具有木质素降解通路中重要酶类的编码基因,如过氧化物酶、Fe-Mn型超氧化物歧化酶、邻苯二酚1,2-双加氧酶和原儿茶酸-3,4-双加氧酶等,这些基因在以碱性木质素为碳源的培养条件下表达量不同程度地高于以葡萄糖为碳源的培养条件。另外,菌株S12具备完整的纤维素降解和乙醇生成通路。【结论】本研究首次揭示了Raoultella ornithinolytica S12具备有效的木质纤维素降解性能,这对于推动木质纤维素应用产业的发展具有重要意义。     

菠萝渣纤维素降解菌的筛选及鉴定

为了加快菠萝渣快速发酵,通过利用多种选择性培养基,从自然发酵的菠萝渣中分离到多种纤维素分解菌,经过初筛和复筛,获得了降解菠萝渣纤维素的菌株c3b1-3,其最适合的培养基为蛋白纤维素培养基;通过形态、生理生化特征和分子综合鉴定得出c3b1-3为金黄杆菌属（Chryseobacterium sp.）。     

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。     

纤维素降解菌的分离筛选及对中药废弃物的固相发酵研究

中药在提取炮制后残留大量生物质被简单堆弃,而其中的木质纤维素等生物质能被微生物有效利用降解,筛选到16株对木质纤维素有降解效果的菌株,对其中8株降解效果明显功能菌株进行了深入研究,经16(18)S rDNA鉴定发现5株细菌主要为Bacillus属、Streptomyces属和Enterobacter属,3株真菌为Ascomycete属、Aspergillus属和Trichosporon属;利用8株菌固相发酵中药废弃物,通过监测堆体温度、pH等参数,发现细菌类在发酵初期能迅速提高堆体温度,而真菌类发酵腐熟过程较缓慢,提示利用细菌-真菌联合组成降解菌系是提高中药废弃物固相发酵的重要手段。     

云斑白条天牛幼虫肠道纤维素降解菌的分离鉴定及产酶条件的优化

为筛选云斑白条天牛[Batocera lineaolata(Chaevroat)]幼虫肠道中高效纤维素降解菌,实现纤维素的高效利用,以羧甲基纤维素钠为唯一碳源,并利用刚果红平板染色法初筛、纤维素酶活测定复筛,从云斑白条天牛幼虫肠道中分离产纤维素酶菌株;采用形态学观察和16S rDNA基因序列同源性分析方法对该菌株进行鉴定,单因素试验法对菌株的产酶条件进行优化。结果表明:从45株纤维素降解菌中通过刚果红染色获得2株高效产纤维素酶菌株A04、A07,鉴定分别为苍白杆菌属(Ochrobactrum)A04、拉乌尔菌属(Raoultella)A07。初步确定苍白杆菌属A04在温度32℃、初始pH=6、以酵母膏为氮源条件下滤纸酶(FPase)活力最大;拉乌尔菌属A07产纤维素酶在温度32℃、初始pH=7、以酒石酸铵为氮源条件下FPase活力最大。     

适冷纤维素降解微生物研究进展

该文概括了低温纤维素酶的特性,总结低温纤维素酶高产菌筛选、低温纤维素酶基因克隆、低温降解纤维素复合菌系选育的国内外研究进展,对今后纤维素酶高产菌的选育的发展趋势作了分析和综述.     

川楝残渣干的高效降解菌的筛选

通过对川楝生长环境地的腐烂枝干及土壤进行分离,获得了4株产纤维素酶高活性菌株,以期为植物源农药川楝的纤维素降解菌的有效利用及纤维素废弃物的进一步利用奠定基础。     

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.)。     

大庆地区玉米秸秆分解微生物的筛选及初步研究

目的从大庆地区土壤样品中分离能够降解玉米秸秆的菌株。方法采用刚果红染色法和滤纸片失重法筛选得到具有较高降解纤维素能力的菌株,进一步测定菌株对玉米秸秆中纤维素的降解能力,最后测定温度和p H对菌株生长的影响。结果得到能够降解玉米秸秆的菌株4株,其中4#菌株的纤维素降解能力为23.32%,秸秆失重率为28.86%,相对适宜的培养温度为37℃,p H为6.0-7.0。结论得到一株具有较高秸秆分解能力的大庆地区土壤本源菌。     

木质纤维素的微生物降解

木质纤维素广泛存在于自然界中,因结构复杂,其高效降解需要多种微生物的协同互作,由于参与木质纤维素降解的微生物种类繁多,其协同降解机理尚不完全明确。随着微生物分子生物学和组学技术的快速发展,将为微生物协同降解木质纤维素机制的研究提供新的方法和思路。笔者前期研究发现,细菌复合菌系在50℃下表现出强大的木质纤维素降解能力,菌系由可分离培养和暂时不可分离培养细菌组成,但是可分离培养细菌没有降解能力。通过宏基因组和宏转录组研究表明,与木质纤维素降解相关的某些基因表达量发生显著变化,通过组学方法有可能更加深入解释微生物协同降解木质纤维素的微生物学和酶学机理。文中从酶、纯培养菌株和复合菌群三个方面综述了木质纤维素微生物降解研究进展,着重介绍了组学技术在解析复合菌群作用机理方面的现状和应用前景,以期为探索微生物群落协同降解木质纤维素的机理提供借鉴。     

纤维素降解菌的研究与应用进展

本文介绍了纤维素降解菌的研究进展和纤维素基因工程菌的开发,以及纤维素降解菌在农业和工业的应用进展,为探索和应用纤维素降解菌提供了新方向和思路.