复合菌在浓香型白酒丢糟处理中的应用

【目的】探讨酵母、细菌用于浓香型白酒丢糟处理的应用效果。【方法】对分离自浓香型白酒酿造环境并经多级筛选得到的3株细菌及2株酵母,在不添加任何辅料的情况下,采用不同组合方式,以2%接种量接种丢糟,检测其对丢糟主要成分的影响。【结果】研究发现所有复合菌均可使丢糟酸度及纤维素含量下降,同时能有效增加丢糟蛋白质含量,其中复合菌B5可使其丢糟纤维素降解23.89%,B4可使丢糟蛋白质提高74.01%,达到17.792%。【结论】复合菌在丢糟饲料或有机肥生产中具有很好的应用价值。     

发酵白酒糟生产饲料蛋白的培养条件及产物分析

利用白地霉(Geotrichum candidium) Z-4、热带假丝酵母(Candida tropicalis) Z-14和木素木霉(Trichoderma lignorum) Z-20三株菌混合发酵白酒糟生产饲料蛋白的培养基成分为白酒糟90％、麦芽根粉10％、尿素2％,原料:水=1:0.8,pH6.0,接种量10％,培养温度28～30℃,培养周期3d。分析结果表明,发酵产物营养丰富,粗蛋白含量高达32.1％,氨基酸含量齐全,脂肪含量为5.6％,维生素B_1和B_2的含量分别为2.2mg/kg和52.6mg/kg。具有较高的纤维素酶、半纤维素酶及淀粉酶活性。     

毛木耳降解木质纤维素的研究

测定了毛木耳“沪毛一号”菌株瓶栽0—60天期间,其木屑基质中木素纤维素的降解和木质纤维分解酶活性的变化。结果表明,该菌能够同时降解木素、半纤维素和纤维素,尤以分解木素的能力为强(以各自相对百分含量减少计算),故毛木耳为白腐真菌。该菌的多酚氧化酶、羧甲基纤维素酶、滤纸纤维素酶和木聚糖酶的活性高峰均出现于菌丝体发育阶段,在子实体原基发生时(22天),羧甲基纤维素酶、滤纸纤维素酶、木聚糖酶的活性明显下降,在子实体发生后,该三种酶活性又复上升,直到头批耳成熟酶活仍处于较高水平。     

纤维素降解菌烟曲霉HZ1的基因组测序及生物信息学分析

【目的】烟曲霉Aspergillus fumigatus作为一类具有纤维素降解能力的真菌,对其基因组的研究,将有利于从A. fumigatus中挖掘和开发利用与纤维素降解相关的酶资源。【方法】利用CMC选择培养基和刚果红染色法从长足大竹象肠道中分离和筛选出纤维素降解菌A. fumigatus HZ1,同时采用Illumina PE150平台进行基因组测序,随后进行了相关的生物信息学分析,此外还利用了DNS法测定了其纤维素酶活。【结果】纤维素降解菌A. fumigatus HZ1基因组大小为27.45 Mb,GC含量为49.43%;通过NR、KOG、GO、Swissprot、eggNOG、KEGG和Pfam数据库注释结果表明基因组包含9473个基因;同时碳水化合物活性酶(CAZyme)注释结果表明基因组含有534个CAZyme基因,并与其他4种A. fumigatus基因组CAZyme分布无显著差异;本研究还鉴定出多种与木质纤维素降解相关的纤维素酶基因、半纤维素酶基因和木质素酶基因;此外纤维素酶活结果表明,在CMC培养基中其酶活呈上升趋势且具有较高活性。【结论】本研究首次对A. fumigatus HZ1基因组进行了测序和分析,探讨了其纤维素降解的遗传基础,并通过酶活验证了其纤维素降解潜力,为该菌的实际应用提供了理论基础。     

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。     

酵母表面展示体系的构建及在纤维素降解中的应用*

纤维素是来源广泛且储量较大的低成本可再生资源,但其结构致密难以利用。目前降解纤维素需要多种纤维素酶协作,而游离纤维素酶成本高、难以重复利用等问题限制了其广泛应用。利用酵母表面展示技术,可以将多个纤维素酶分别与锚定蛋白融合后共展示在细胞表面,从而构建酵母表面展示纤维素酶体系。这一体系可高效降解纤维素,一方面可以充分发挥表面展示的优点,如易回收、稳定性好、操作简单、成本低;另一方面可以将纤维素有效地降解为葡萄糖,并具有代谢产生物乙醇的潜力。阐述了酵母表面展示体系的构建原则,总结了影响展示体系效率的因素,介绍了这一技术在降解纤维素中的应用,为构建高效酵母表面展示纤维素酶体系及其他多酶体系提供参考。     

饲用纤维素酶研究进展

随着养殖业突飞猛进的发展 ,饲料行业面临资源短缺的状况愈来愈突出。然而 ,地球上最为丰富的可更新资源——纤维素却没有得到充分利用。因此 ,如何成功地开始这一资源作为饲料原料 ,已显得尤为迫切。纤维素酶种类繁多 ,来源很广。不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。由于真菌纤维素酶产量高、活性大 ,故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。目前 ,利用纤维素酶降解纤维素达到其有效利用的方法 ,已成为国内外营养学家极为关注的课题。为此 ,本文就纤维素酶的特性、功能及研究现状作一综述。1　纤维素酶的种类自然…     

草地贪夜蛾幼虫肠道细菌的分离鉴定及纤维素降解细菌的筛选

【目的】本研究旨在明确草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda幼虫肠道可培养细菌组成,筛选纤维素降解细菌。【方法】采用传统细菌培养及16S rDNA分子标记相结合的方法分离鉴定草地贪夜蛾幼虫肠道可培养细菌;采用刚果红染色法筛选纤维素降解细菌,并通过3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定不同pH(5.0-9.0)条件下的纤维素酶活力。【结果】从草地贪夜蛾幼虫中筛选分离出14种肠道细菌菌株,分别隶属放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)等3门11属,即谷氨酸棒杆菌属(Glutamicibacter)、肠球菌属(Enterococcus)、芽胞杆菌属(Bacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、摩根菌属(Morganella)、肠杆菌属(Enterobacter)、志贺氏菌属(Shigella)、克洛诺杆菌属(Cronobacter)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、沙雷氏菌属(Serratia)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)。2株产纤维素酶细菌隶属厚壁菌门芽胞杆菌属。酶活力测定结果显示:2株纤维素降解细菌的纤维素酶在pH 6.0-8.0均有相对较高的活性,在pH 8.0时,纤维素酶活最高。【结论】草地贪夜蛾幼虫肠道中细菌种类多样,其肠道内存在纤维素降解细菌。在偏碱性条件下,纤维素降解细菌的纤维素酶活力显著高于酸性条件。研究结果丰富了纤维素降解细菌资源,在饲料生产、食品加工、化学能源等方面具有应用前景。此外,草地贪夜蛾作为重大农业害虫,其肠道有益菌群,有望成为新的防治靶标。     

低温纤维素降解菌的筛选及其酶学性质初步研究

从青藏高原冰川雪样恢复出的4株细菌中筛选出1株降解纤维素能力比较高的菌株LHG-C-9。经16SrDNA序列分析,初步鉴定为假单胞菌属。对该菌所产纤维素酶的性质进行了初步研究,其最适作用温度为30℃;对热敏感;最适pH8．0;属碱性温酶。该低温纤维素酶在纺织、造纸、环保、医药和饲料等行业可望有广泛的应用前景。     

球毛壳菌降解天然木质纤维素能力差异及酶系基因分析简

目的：以不同植物中分离到的4株内生球毛壳菌NK102、NK103、NK104和NK105为对象,研究不同生态来源球毛壳菌降解木质素和纤维素的能力。方法：首先采用羧甲基纤维素和纤维素刚果红平板检测各菌株的纤维素降解能力,并利用Bavendamm平板反应检测各菌株的木质素降解能力;将4株菌分别培养在以微晶纤维素、杨树叶和木屑为惟一碳源的液体培养基中,通过检测培养液中纤维素酶和漆酶的酶活力,比较各菌株分解利用天然木质纤维素材料的能力,连续培养12d后检测培养液中次级代谢产物的合成情况;利用已测序的球毛壳菌CBS148．51的基因组信息,寻找编码木质纤维素降解酶类的基因,为球毛壳菌分解利用木质纤维素提供分子生物学依据。结果：NK102、NK103、NK104和NK105在羧甲基纤维素培养基和纤维素刚果红培养基上都能够生长并形成水解圈;Bavendamm平板反应显示4株菌降解木质素的能力由强到弱依次是NK103、NK102、NK105和NK104。4株菌都能分解利用微晶纤维素、杨树叶和木屑,分泌纤维素酶和漆酶,其中NK102在以木屑为碳源的培养基上纤维素酶活力最强,达到0．76U/mL发酵液,NK103在以杨树叶为碳源的培养基上漆酶活力最强。与此同时,4株菌在发酵培养过程中都能够稳定地合成球毛壳甲素（ChA）,ChA产量受到碳源影响,在以杨树叶为碳源的培养基上,NK104的ChA产量最高,可达到14．88mg/L发酵液。利用已测序的球毛壳菌CBS148．51的基因组信息,寻找到119个编码纤维素半纤维素酶的基因、8个编码漆酶的基因和2个编码锰过氧化物酶的基因,球毛壳菌具有完整的降解纤维素半纤维素的酶体系,在木质纤维素降解真菌的开发过程中具有重要的研究价值。结论：本研究为球毛壳菌木质纤维素降解过程的研究及该菌种的开发利用奠定了基础。     

贝叶多孔菌营养生理生化特性的研究

本文对贝叶多孔菌(Polyporus frondosus)在柞树木屑——麦麸基物上生长期间基物的降解特性和培养物中胞外纤维素酶、半纤维素酶和淀粉酶在培养过程中的活性变化规律及其它一些生物化学性质进行了研究。认为贝叶多孔菌是白腐型木腐真菌。在培养初期主要利用基物中可溶性糖类为碳源,在子实体发育期,碳源基本由降解基物中木质纤维素所提供。     

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.)。     

三种白腐菌生物学特性与木质纤维素酶基因遗传多样性

以采自东北林业大学帽儿山实验林场的3种白腐真菌——木蹄层孔菌(Fomes fomentarius)、鲍姆鲍姆木层孔菌(Phellinus baumiibaumii)和火木层孔菌(Phellinus igniarius)为材料,用菌落直径测量法比较3种白腐菌在马铃署葡萄糖固体培养基上的生长速度,采用菌丝体干重法比较其在马铃署葡萄糖液体培养基中的生物量变化。结果显示:马铃薯葡萄糖固体培养基上3种白腐菌均为快速生长类型,其生长速度木蹄层孔菌火木层孔菌鲍姆鲍姆木层孔菌;马铃署葡萄糖液体培养基中生物量增长速度木蹄层孔菌鲍姆鲍姆木层孔菌火木层孔菌。用比色法测量其木质纤维素酶活性,结果显示:木蹄层孔菌产锰过氧化物酶和漆酶量较高,鲍姆鲍姆木层孔菌和火木层孔菌产木质素过氧化物酶量较高;木蹄层孔菌、鲍姆鲍姆木层孔菌和火木层孔菌3种白腐菌的3种主要木质素酶(锰过氧化物酶、漆酶和木质素过氧化物酶)的表达量,种间差异显著(F=3.75*、5.20**、3.01*),白桦木屑诱导处理与对照间差异显著(F=3.84*、4.19*、5.28*);两种主要纤维素酶(葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶)的表达量,种间差异不显著,受碳源影响作用显著(F=3.99*、4.04*)。筛选29对引物组合,对3种白腐菌几种主要木质纤维素酶基因进行TRAP-PCR分子标记检测,比较3菌种间遗传差异,扩增总条带数为357条,多态性条带数为255条,多态性条带的比例为71.43%,其中木质素降解酶基因总多态位点比率为73.77%,纤维素降解酶基因总多态位点比率为68.97%。3种白腐菌的木质纤维素降解酶基因在种间均存在较高的遗传差异。因此,特定基因的TRAP分子标记可以用于木腐菌的遗传变异分析。     

白腐菌液体和固体培养产生木质纤维素降解酶的比较研究

侧耳sp2(Pleurotus sp．2)和粗毛栓菌(Trametes gallica)是产木质纤维素降解酶能力强,且产酶较快的菌株。对其在液体培养基、固体培养基中产生木质纤维素降解酶能力和行为进行了比较分析和研究。结果表明,Pleurotus sp．2在低氮高碳高无机盐培养基中的锰过氧化物酶(Manganese peroxidases, MnPs)、木质素过氧化物酶(Lignin peroxidases．LiPs)、漆酶(laccases,Lacs)和半纤维素酶(Hemicellulases, Hcels)的活性最高。当该菌株培养在含有低氮无碳高无机盐液体培养基的麦草粉中时,MnPs和Lacs的活性峰值均出现在10d,而Hcels的活性在40d时达到峰值。Trametes gallica在高氮低碳高无机盐培养基中的Lacs和LiPs的活性最高,在低氮高碳高无机盐培养基中的MnPs和Hcels的活性最高。当该菌株培养在含有高氮无碳高无机盐和低氮无碳高无机盐液体培养基的麦草粉中时,MnPs存10d、Lacs和Hcels在40d、LiPs存50d,分别达到峰值。Pleurotus sp．2和Trametes gallica在液体培养基中具有很强的木质纤维素降解酶产生能力且产酶速度较快,在固体培养基中具有很强的降解麦秸生物质能力,但这两株菌在液体和固体培养基中,产木质纤维素降解酶的能力和行为都有较大的差异,相关性小。     

球毛壳菌降解天然木质纤维素能力差异及酶系基因分析

目的:以不同植物中分离到的4株内生球毛壳菌NK102、NK103、NK104和NK105为对象,研究不同生态来源球毛壳菌降解木质素和纤维素的能力。方法:首先采用羧甲基纤维素和纤维素刚果红平板检测各菌株的纤维素降解能力,并利用Bavendamm平板反应检测各菌株的木质素降解能力;将4株菌分别培养在以微晶纤维素、杨树叶和木屑为惟一碳源的液体培养基中,通过检测培养液中纤维素酶和漆酶的酶活力,比较各菌株分解利用天然木质纤维素材料的能力,连续培养12 d后检测培养液中次级代谢产物的合成情况;利用已测序的球毛壳菌CBS148.51的基因组信息,寻找编码木质纤维素降解酶类的基因,为球毛壳菌分解利用木质纤维素提供分子生物学依据。结果:NK102、NK103、NK104和NK105在羧甲基纤维素培养基和纤维素刚果红培养基上都能够生长并形成水解圈;Bavendamm平板反应显示4株菌降解木质素的能力由强到弱依次是NK103、NK102、NK105和NK104。4株菌都能分解利用微晶纤维素、杨树叶和木屑,分泌纤维素酶和漆酶,其中NK102在以木屑为碳源的培养基上纤维素酶活力最强,达到0.76 U/mL发酵液,NK103在以杨树叶为碳源的培养基上漆酶活力最强。与此同时,4株菌在发酵培养过程中都能够稳定地合成球毛壳甲素(ChA),ChA产量受到碳源影响,在以杨树叶为碳源的培养基上,NK104的ChA产量最高,可达到14.88 mg/L发酵液。利用已测序的球毛壳菌CBS148.51的基因组信息,寻找到119个编码纤维素半纤维素酶的基因、8个编码漆酶的基因和2个编码锰过氧化物酶的基因,球毛壳菌具有完整的降解纤维素半纤维素的酶体系,在木质纤维素降解真菌的开发过程中具有重要的研究价值。结论:本研究为球毛壳菌木质纤维素降解过程的研究及该菌种的开发利用奠定了基础。     

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.     

白酒丢糟的多酶复配降解制备可发酵性糖

为有效利用纤维质原料制备可发酵性糖生产燃料酒精,通过NaOH-过氧乙酸预处理白酒丢糟,经质量分数2%NaOH和体积分数6%过氧乙酸处理后,白酒丢糟中木质素去除率达66.13%~77.02%,总纤维素回收率78.04%~90.73%。对处理后的白酒丢糟进行多酶复配糖化降解,通过均匀设计实验确定白酒丢糟酶降解的数学模型,得出总糖降解率与各酶添加量之间的回归关系,在最优条件下白酒丢糟降解率为(0.432 8±0.013 5)g/g。     

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。     

瘤胃纤维素降解细菌的研究进展

反刍动物瘤胃是自然界中最有效的纤维素降解系统，其纤维素降解能力主要源于寄居于其中的纤维素降解细菌、真菌和原虫。其中，瘤胃纤维素降解细菌因数量庞大、种类繁多以及代谢途径丰富，在木质纤维素降解及利用方面发挥着重要作用。本文综述了国内外瘤胃纤维素降解细菌的种类，分析了瘤胃纤维素降解细菌的特性；阐述了瘤胃纤维素降解细菌通过纤维小体对纤维素的降解过程，以及瘤胃微生物之间的相互作用和相互制约关系；简述宏组学技术在开发新纤维素降解菌和新纤维素酶方面的应用，旨在为进一步研究纤维素降解细菌的降解机理，开发新的纤维素菌种和酶资源提供新的思路。     

粗糙脉孢菌木质纤维素降解利用研究进展简

粗糙脉孢菌作为木质纤维素降解真菌,不仅具有完整的木质纤维素降解酶系,而且还拥有全基因组基因敲除突变体库,是研究丝状真菌纤维素酶表达分泌和木质纤维素降解机制的优秀体系。近年来,国内外利用粗糙脉孢菌系统,在木质纤维素降解机制方面取得了显著进展,包括纤维素酶信号传导、调控以及生物质降解后糖的转运利用等。笔者就相关方面的进展进行综述,并对利用粗糙脉孢菌研究木质纤维素降解利用进行展望,总结和分析木质纤维素降解机制研究的国际前沿动态,有助于加深本领域研究人员对真菌体系纤维素降解机制的理解。