高效稳定纤维素分解混合菌群的筛选及分解特性研究

以高纤维素素含量的土壤为筛选源,利用定向筛选技术,经过多代淘汰,最终筛选出一组木质纤维素分解混合菌群P-C。混合菌群的生长曲线没有明显的分界线,在培养4至5天时,出现了短暂的平稳期,在培养第7天时出现峰值,此时混合菌群的纤维素酶活最高。以天然纤维素为产酶碳源时,混合菌群纤维素酶活明显高于以人工纤维素为产酶碳源时的酶活,以秸秆为碳源时的纤维素酶活是以滤纸为碳源时的1.5倍。混合菌群纤维素酶的最适pH是6,最适酶促反应温度是45℃,但在35℃-40℃时也具有较高酶活。pH=6,糖化48 h时,发酵液糖浓度最高。     

一株纤维素降解细菌的分离及特性研究

从造纸厂污泥中分离得到了一株能以纤维素为唯一碳源生长良好的纤维素降解菌w 3 ,经鉴定 ,该菌株为假单胞菌属 (Pseu domonassp.) ,不产色。最适生长及产酶温度为 30℃ ,产酶最适pH值为 7.5 ,生长及产酶高峰出现在 2 0h ,比文献报道的时间提前较多 ,CMC酶活为 60 μg/min。另外 ,w 3能较好地适应微碱性的环境。对造纸废水处理非常有利。     

产纤维素酶嗜热地芽孢杆菌HTA426的筛选鉴定、酶学性质分析及其应用

为解决现今纤维素酶生产的低效率和高成本问题,以及实现利用木质纤维素废弃物生产纤维素酶的目的,本研究结合羧甲基纤维素钠(CMC)水解圈法和胞外酶活测定法,从嗜热菌资源丰富的温泉区土壤中筛选出一株具有产羧甲基纤维素酶(CMCase)的嗜热地芽孢杆菌HTA426(Geobacillus kaustophilus HTA426).对菌株生产的酶进行酶学性质分析并将菌株应用于以木质纤维素为替代碳源产纤维素酶.采用硫酸铵沉淀法和离子交换层析法对粗酶液进行二级纯化,回收率和纯化倍数分别为10.14%和5.12,纯化后的CMCase的分子量约为40 k Da.其CMCase活性在温度为60℃,pH为7.0下达到最高.培育5 h后,酶的活性在温度为50~70℃下也能保持相对稳定.HAT426菌株能够在已经经过碱处理的甘蔗渣、稻杆及水葫芦为碳源的培养液中生长和生产CMCase.以甘蔗渣为碳源的培养液最适合于生产CMCase,其活性为103.67U·m L~(-1).菌株HTA426是首次报道的具有产纤维素酶能力的嗜热地芽孢杆菌,经纯化的纤维素酶具有广泛的pH适用性(pH 5~8)和良好的热稳定性(50~70℃),在运用于木质纤维素能源化中具有较大潜力.     

纤维素降解菌Arthrobacter oryzae HW-17的纤维素降解特性及纤维素酶学性质

采用单一碳源选择性培养基和纤维素平板水解圈法筛选到一株具有较强纤维素分解能力的菌株Arthrobacter oryzae HW-17.此外,高通量测序发现,不同驯化条件下微生物群落结构有明显差异,低温条件下优势属为类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和伯克氏菌属(Burkholderia).本文同时对菌株Arthrobacter oryzae HW-17的微生物特性和纤维素降解特性进行了初步研究,结果发现,KNO_3、30或35℃、pH=7分别为菌株产纤维素酶的最佳氮源、温度和pH.菌株HW-17的最高纤维素酶活为18.55 U·m L~(-1),且对磨碎加工处理的纤维素样品和含鸡粪的纤维素混合样品有更好的降解效果.此外,菌株HW-17产生的纤维素酶在中温(≤50℃)和偏酸性(pH=5~7)条件下能保持较高的酶活.Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)等金属离子能够抑制该酶的活性.     

阿魏酸降解菌对木质纤维素水解的增效作用

碱预处理是制备生物乙醇过程中不可缺少的过程。然而,在预处理过程中会产生以阿魏酸为主的毒性抑制物,从而影响木质纤维素的水解效率。该文从土壤中筛选出一株高效阿魏酸降解菌HHQ-1,经鉴定为寡养单胞菌属。将HHQ-1在线添加至纤维素碱预处理水解液中,构建阿魏酸降解菌-里氏木霉纤维素降解菌双菌协同降解体系,并研究其对纤维素水解的提升效果。结果表明,60 h时双菌协同降解体系和单菌降解体系的还原糖产量同时达到最高值。双菌降解体系下还原糖产量为221.33 mg/L,比单菌降解体系提高了7.84%。归其原因为阿魏酸降解菌定向脱除了阿魏酸,降低了毒性物质对纤维素水解过程的影响。     

不同白腐真菌复配方式对产酶的影响

通过对1株和由多株白腐真菌复配共同参与下的复合菌产酶量和达到最高酶活所需时间进行比较,筛选出白腐真菌最佳产酶的复配方式.结果表明,青顶拟多孔菌和糙皮侧耳菌两株菌相互发生协同作用,促进漆酶的分泌,产酶量为50.45U·mL-1;青顶拟多孔菌、糙皮侧耳菌和偏肿拟栓菌这3株菌在分泌过程中促进作用大于抑制作用,产酶量最高为75.98U·mL-1;青顶拟多孔菌、糙皮侧耳菌和血红密孔菌三者相互之间出现拮抗作用,产酶量最低为2.91 U·mL-1;实验证明,在白腐真菌之间既存在拮抗作用,也存在协同作用,因此达到最高酶活所用时间也不同.     

一组可抗抗生素干扰的木质纤维素分解菌复合系ADC-6的筛选

以高温期堆肥样为菌源,在含0.025 mg·mL-1四环素的培养基内以秸秆作为唯一碳源,经多代驯化筛选到一组能够分解木质纤维素和抗生素的ADC-6复合系.该复合系能够在6 d内分解四环素0.0194 mg,在14 d内使稻秆减重32%.ADC-6纤维素内切酶酶活、半纤维素酶活、总纤维素酶活在第4 d、2 d和2 d达到最大值分别为15.85 U·mL-1、62.97 U·mL-1和15.56 U·mL-1.用变性梯度凝胶电泳检测驯化过程中菌种的动态变化,并用克隆文库对稳定阶段的菌种多样性分析,发现该菌群中含Bacteroidetes、Sphingobacteriales、Bacillaceae、Clostridiales和Proteobacteria等5个属的微生物,其中,Clostridiales对木质纤维素的转化能力较强,很可能是菌群中分解木质纤维素的关键菌,而Bacteroidetes很可能是分解抗生素的关键菌.     

农田土壤产二甲基硫醚(DMS)细菌的筛选及其特性分析

从农田土壤中筛选到4株能在改性基础培养基上以甲硫氨酸为唯一碳源和氮源生长代谢的产DMS细菌,分别命名为AQ1、BB1、BB2和BB3.通过对其形态特征、生理生化特性及16S rRNA序列分析,确定4株产DMS细菌分别为硝基还原假单胞菌AQ1(Pseudomonas nitroreducens)、恶臭假单胞菌BB1(Pseudomonas putida)、恶臭假单胞菌BB3(Pseudomonas putida)和附着剑菌BB2(Ensifer adhaerens).研究结果表明,BB3菌株产DMS的能力显著高于其它菌株(p0.05),该菌株在温度为35℃,pH为7.0时,产DMS的能力最强;添加淀粉、硝酸钾和氯化铵显著提高了BB3菌株产DMS的能力,而添加葡萄糖和蔗糖显著抑制了该菌株产DMS的能力(p0.05).     

纤维素降解细菌的筛选及其产酶条件优化

以羧甲基纤维素钠为碳源,从秸秆堆腐物及牛粪中分出到8株能降解纤维素的细菌菌株,分别对其进行了滤纸崩解、CMC相对酶活、CMCase、滤纸失重率等的测定,从中筛选出N-12菌株分解纤维素的能力最强,初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).通过测定不同培养条件下N-12菌株的产酶能力,初步确定其最佳产酶条件为:最适氮源为蛋白胨,最适pH为8.0,最适温度为37℃,接种量4%,培养72h,CMCase最高.     

分解纤维素的高温真菌筛选及其对烟杆的降解效果

为研制促进烟杆堆肥的微生物菌剂,进行了分解纤维素的高温真菌筛选.结果表明,从不同原料腐熟堆肥中筛选到4株降解纤维素的高温真菌,它们均能在以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)或烟杆粉末为唯一碳源的培养基上生长.菌株在2～5d内可长满CMC-Na-刚果红平板和烟杆粉末培养基.菌株摇瓶培养时2d可达到产酶高峰,酶活(CMCase)超过10U.菌株对烟杆的降解效果较好,7d内的降解率最高可达42.2%,对烟杆中的纤维素、半纤维素和木质素的分解率分别可达52.7%、47.9%和37.6%.     

B—82细菌的筛选及降解甲胺磷的实验研究

从受甲胺磷长期污染的土壤中采取土样，经驯化富集后筛选到一株能高效降解甲胺磷的细菌Ｂ－８２菌株，经初步鉴定，为施氏假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｔｕｔｚｅｒｉ）。菌株Ｂ－８２能以甲胺磷为为施氏假单胞菌氮和磷源进行生长并将其降解为无机磷，此菌能耐受０．５％的甲胺磷。     

非灭菌环境投加染料时间对白腐真菌降解活性染料的影响

应用氮限制液体培养基(C/N=56／8．7)研究了非灭菌环境投加染料时间对白腐真菌Phanerochaete chrysosporium降解活性艳红K-2BP染料的影响．试验结果表明,纯培养2d和3d后,在非灭菌环境投加活性艳红K-2BP染料的体系脱色率与在灭菌环境投加该染料的体系基本相当,其5d脱色率在90％以上;而纯培养ld时在非灭菌环境投加染料体系的脱色率却只有8l％．引起纯培养ld体系脱色率降低的主要原因是活性艳红K-2BP对白腐真菌Phanerochaete chrysosporium的生长有抑制作用和反应体系感染了酵母菌．但是,如果纯培养延长至2d以后,由于白腐真菌菌丝体已在体系内占优势,尽管在非灭菌环境下还有酵母菌侵入,但它不会占优势,从而也就不会影响白腐真菌对染料的降解作用．因此,在氮限制液体培养基中,只要白腐真菌Phanerochaete chrysosporium在反应体系占优势,就可以适当缩短纯培养时间,提前在非灭菌环境投加染料,使白腐真菌Phanerochaete chrysosporium的培养和对活性染料的脱色同步进行．     

一株发酵纤维素产丁酸菌及其代谢动力学特性

为开发降解纤维素产丁酸菌的种子资源,从牛粪、猪粪堆肥、玉米地土壤和腐木混合物的富集样品中分离得到一株厌氧降解纤维素产丁酸菌.该菌株细胞呈杆状,长7.1~9.1μm,直径1.2μm左右,经鉴定为丁酸梭菌(Clostridium butyricum),命名为C. Butyricum DCB.在35℃条件下,菌株DCB在纤维二糖液体培养基中的最大比生长速率为0.6536h^-1,世代时间为1.06h,纤维二糖降解速率为0.1g/(L·h),丁酸生成速率为0.06g/(L·h).该菌株利用纤维素发酵产丁酸的转化率高达0.23g/g,具有良好的开发前景.     

一株耐酒精纤维素分解菌的分离鉴定及生长条件研究

木薯酒精糟因其低营养高含水量而难以利用和处理,目前对新鲜木薯酒精糟主要采用机械脱水及干燥的方法,但此类方法的经济成本和能耗都较高,很难形成产业化。该实验在木薯酒精糟中通过用刚果红培养基初筛和杜博氏培养基复筛得到一株耐酒精的纤维素分解菌,编为13号。经16S rRNA序列鉴定与链霉菌同源性达99%。其最适生长pH值为6.5,最适生长温度为40℃。对酒精有一定的耐受性,能在酒精浓度为6%的环境中生长,并且在酒精浓度为1%时对菌株生长影响不大。同时该菌能在40℃的温度条件下保持良好的生长态势,对适应废物堆肥发酵后期熟化产生有益次生代谢产物有利。所以利用此菌耐酒精、产纤维素酶且较耐高温等特性,对于处理含酒精的纤维素废物具有较好的应用前景。     

多环芳烃降解菌的分离鉴定及其生理特性研究

从兰州石化污水处理厂的污泥中分离出一株能分别以萘、蒽为唯一碳源生长的细菌(BDP01). 通过菌株形态观察及16S rDNA序列比对, 确定该菌株属于假单胞菌属的绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa). 菌株在LB培养基中48 h内呈对数生长, 48 h到72 h进入生长稳定期, 72 h后开始进入衰亡期;其最佳培养温度为30 ℃, 最适生长pH为中性或弱碱性, 该菌能在萘和蒽的质量浓度分别为100 mg·L^-1和50 mg·L^-1的无机盐培养基中良好生长, 与已报道的其他微生物比较, BDP01在较短时间内具有较强的降解多环芳烃能力, 1%的接种量15 d内可降解89.64%的萘和77.21%的蒽. 采用PCR和琼脂糖凝胶电泳技术检测到菌株基因组中有邻苯二酚2,3-双加氧酶 (C23O)基因. 测序结果与NCBI数据库发布的C23O基因序列相似度为92%. 该酶在20~65 ℃以邻苯二酚为底物时, 细胞裂解液中酶活力变化范围为13.10~540.86 U.     

Characterization of the effective cellulose degrading strain CTL-6

An efficient cellulose degrading bacteria exists in the thermophilic wheat straw-degrading community, WDC2. However, this strain cannot be isolated and cultured using conventional separation techniques under strict anaerobic conditions. We successfully isolated a strain of effective cellulose degrading bacteria CTL-6 using a wash, heat shock, and solid-liquid alternating process. Analysis of its properties revealed that, although the community containing the strain CTL-6 grew under aerobic conditions, the purified strain CTL-6 only grew under anaerobic culture conditions. The strain CTL-6 had a striking capability of degrading cellulose (80.9% weight loss after 9 days of culture). The highest efficiency value of the endocellulase (CMCase activity) was 0.404 μtmol/(min-mL), cellulose degradation efficiency by CTL-6 was remarkably high at 50-65°C with the highest degradation efficiency observed at 60°C. The 16S rRNA gene sequence analysis indicated that the closest relative to strain CTL-6 belonged to the genus Clostridium thermocellum. Strain CTL-6 was capable of utilizing cellulose, celiobiose, and glucose. Strain CTL-6 also grew with Sorbitol as the sole carbon source, whereas C.therrnocellum is unable to do so.     

Characterization of the e ective cellulose degrading strain CTL-6

An e cient cellulose degrading bacteria exists in the thermophilic wheat straw-degrading community, WDC2. However, this strain cannot be isolated and cultured using conventional separation techniques under strict anaerobic conditions. We successfully isolated a strain of e ective cellulose degrading bacteria CTL-6 using a wash, heat shock, and solid-liquid alternating process. Analysis of its properties revealed that, although the community containing the strain CTL-6 grew under aerobic conditions, the purified strain CTL-6 only grew under anaerobic culture conditions. The strain CTL-6 had a striking capability of degrading cellulose (80.9% weight loss after 9 days of culture). The highest e ciency value of the endocellulase (CMCase activity) was 0.404 mol/(min mL), cellulose degradation e ciency by CTL-6 was remarkably high at 50–65°C with the highest degradation e ciency observed at 60°C. The 16S rRNA gene sequence analysis indicated that the closest relative to strain CTL-6 belonged to the genus Clostridium thermocellum. Strain CTL-6 was capable of utilizing cellulose, cellobiose, and glucose. Strain CTL-6 also grew with Sorbitol as the sole carbon source, whereas C. thermocellum is unable to do so.     

一株丁草胺降解菌的分离鉴定及培养条件优化

利用富集培养技术从长期施用丁草胺的稻田土壤中分离得到1株能够降解丁草胺的细菌,标记为LYC-2.经形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列分析,将该菌株鉴定为钩杆菌属(Ancylobacter sp.).同时,为探索菌株LYC-2的生长特性和最佳培养条件,利用正交试验设计法考察了接种量、温度、pH值3个因素对菌株LYC-2生长的影响.结果表明,菌株LYC-2的最适生长温度为35℃,最适pH值为7.5.当接种量为6%(体积分数,下同)时,该菌株在含100mg.L-1的丁草胺无机盐基础培养液中培养5d后,可使丁草胺降解率达90.85%以上.     

苯并噻吩脱硫菌株的筛选及脱硫活性研究

从孤岛油田油浸土样中筛选到1株能降解苯并噻吩(BT)的脱硫菌,经初步鉴定该菌为戈登氏菌属(Gordona sp.).实验证明:该菌能以类似于4S途径脱除BT及其衍生物中的硫,但是不能脱除二苯并噻吩(DBT)及其衍生物中的硫.GC-MS分析表明该途径的终产物为邻羟基苯乙醛或其异构体苯并呋喃.在以BT为唯一硫源的培养基中30℃培养48h,Gordona sp.C-6能降解0.15mmol/L的BT,终产物占发酵培养基中BT加入量的50%,其余BT在有氧培养过程中挥发.通过Matlab拟合曲线确定以邻羟基苯乙酸为标准品进行产物定量检测的方法.