一、一组纤维素分解菌的分离、筛选及其产酶条件的研究(论文文献综述)
杨梦雅[1](2020)在《低温高效复合菌系PLC-8对木质纤维素分解特性及菌株协同效应初探》文中认为为了提高东北寒区玉米秸秆的分解率,突破低温的瓶颈。本研究探讨了低温木质纤维素分解复合菌系PLC-8对玉米秸秆的分解特性及其微生物多样性,以及该复合菌系对不同来源木质纤维素的分解效果,简化复合菌系,研究复合菌系对玉米秸秆的分解效果及微生物的动态变化。研究结果如下:(1)PLC-8复合菌系分解玉米秸秆试验结果表明:pH先下降后回升至接近原来的初始值;处理30 d后,玉米秸秆减重率达到43.65%;半纤维素、纤维素、木质素含量分别减少了 61.13%、40.91%、14.25%;纤维素酶活性先升高后降低,其中滤纸酶和β-葡萄糖苷酶活性在处理第20 d,分别为0.0540 U·mL-1、0.0250 U·mL-1;内切酶和外切酶活性的最高值在处理第15 d,分别为0.0320 U·mL-1、0.0300 U·mL-1;木聚糖酶活性随着玉米秸秆的分解而逐渐升高。甲酸和乙酸的最高值分别是在处理第20 d和第15 d。微生物群落分析表明;PLC-8由细菌和真菌组成,具有分解稳定性,在属的水平上细菌优势菌株为金黄杆菌属(Chryseobacterium);短波单胞菌属(Brevundimonas);不动杆菌属(Acinetobacter)等,真菌的优势菌株为肉座菌属(Hypocreales)。(2)PLC-8复合菌系分解不同来源的木质纤维素试验结果表明:复合菌系分解滤纸、打印纸、纸盒、报纸、棉花过程中pH变化呈现“下降至微酸性,再逐渐回升至微碱性”的规律;30 d后,滤纸、打印纸、纸盒、报纸、棉花的减重率分别为45.49%、73.72%、29.59%、30.16%、12.64%;半纤维素含量分别减少了 16.44%、77.31%、45.99%、44.40%、15.46%;纤维素含量分别减少了11.23%、72.4%、44.35%、49.67%、5.00%;木质素含量分别减少了 5.27%、22.16%、9.22%、9.71%、4.26%;复合菌系分解不同底物过程中纤维素酶活性均先升高后降低,打印纸为底物的纤维素酶活性最高,其滤纸酶、内切酶、外切酶、β-葡萄糖苷酶均在处理第20 d达到最高值,分别为0.0580 U·mL-1、0.0381 U·mL-1、0.0631 U·mL-1、0.0498 U·mL-1;打印纸为底物的木聚糖酶活性最高,在处理第15d达到最高值为0.0700 U·mL-1;在分解不同底物过程中,打印纸的甲酸和乙酸积累量均比其他高,在处理第30 d甲酸达到了 0.2070 g·L-1、乙酸达到了 3.4837 g·L-1。复合菌系分解打印纸效果最好。(3)利用传统的微生物学方法,从复合菌系PLC-8中筛选出11株细菌和2株真菌。经鉴定,细菌分别为:考克氏菌属(Kouria)、沙雷氏菌属(Serratia)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、短杆菌属(Brevbacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、红球菌属(Rhodococcus)、农杆菌属(Pedobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、丛毛单胞菌属(Comamonas);真菌分别为:肉座菌属(Hypocreales)、青霉属(Penicillium)。利用刚果红平板发现,分离菌株中有4株细菌和1株真菌产生纤维素酶。(4)人工构建3组复合菌系F1,F2,F3分解玉米秸秆试验结果表明:F1:pH呈下降趋势;F2:pH呈上升趋势;F3:pH呈先下降后逐渐上升至微碱性。30 d后,复合菌系F1、F2、F3分解玉米秸秆,玉米秸秆减重分别为8.19%、26.78%、39.80%;半纤维降解率分别为12.74%、41.53%、52.64%;纤维素降解率分别为 7.31%、14.10%、25.80%;木质素降解率分别为 0.76%、1.16%、6.26%。3组复合菌系中F3的纤维素酶和木聚糖酶活性最高,其中滤纸酶、内切酶、外切酶、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶活性均在处理第15 d达到最高,分别为0.0893 U·mL-1、0.0813 U·mL-1、0.0854 U·mL-1、0.0682 U·mL-1、0.1144 U·mL-1。F1 在处理第15 d甲酸、乙酸含量最高,分别为0.5413 g·L-1、0.5881 g·L-1;F2在处理第20 d甲酸、乙酸含量最高,分别为0.2031 g·L-1、0.5923 g·L-1;F3在处理第20 d甲酸含量最高,为0.5486 g.L-1;F3在处理第10 d乙酸含量最高,为0.5213 g·L-1。其中复合菌系F1、F3在分解玉米秸秆过程中,微生物群落群落结构发生明显变化。
冉梦[2](2020)在《大别山黄牛瘤胃液中纤维素分解菌的分离、鉴定及降解效果研究》文中进行了进一步梳理秸秆资源丰富且纤维素含量高,但由于纤维素结构复杂难以降解造成利用率低。而微生物发酵法具有消化率高、适口性好、无毒害、操作简便等优点,成为当前降解纤维素、提高秸秆营养价值最经济和最有效的手段。反刍动物瘤胃存在大量纤维分解菌,有助于动物对纤维素原料的降解和吸收及机体免疫力的提高起到重要作用。本研究以大别山黄牛瘤胃微生物为研究对象,分离鉴定出具有高产纤维素酶的菌株,通过优化最佳产酶条件以进行临床效果研究,旨在将秸秆资源开发成一种纤维素含量低、蛋白质含量高、口感好、容易消化吸收的新型饲料,同时为提高大别山黄牛机体免疫力,改善其消化道微生物环境,发展地方经济品种奠定基础。本研究主要开展:(1)纤维素分解菌的初筛:采用羧甲基纤维素钠平板法初筛纤维分解菌,通过刚果红染色法和滤纸分解速率初步测定菌株分解纤维素的能力。(2)纤维素分解菌的复筛:通过对初筛菌株进行滤纸酶活(FPA)和羧甲基纤维素酶活(CMC)的测定,进一步判定菌株降解纤维素的能力。(3)纤维素分解菌的鉴定:对筛选的纤维素分解菌进行形态学、不同温度和不同p H条件下生长特性以及16S r DNA鉴定,以确定菌株的阴阳性及种属。(4)高产纤维素酶菌株的产酶条件优化:通过对筛选具有高产纤维素酶的菌株优化培养温度及初始p H,观察其产酶能力。(5)瘤胃纤维素分解菌的降解效果研究:利用筛选的高产纤维素分解菌,以优化的最适培养温度及初始p H对玉米秸秆进行发酵,测定发酵后玉米秸秆的还原糖和可溶性蛋白成分的变化,以验证其应用性。试验结果显示:1.从大别山黄牛的瘤胃液中共分离筛选出6株纤维素分解细菌,编号分别为1、2、3、4、5、6。其中1号和2号菌株的透明圈直径最大,分别为17 mm和18 mm,D/d均>5.0,且滤纸溃烂度为“+++”,说明其降解纤维素的能力比较强;而4号和5号菌株的透明圈直径分别为15 mm,D/d均为4.5,滤纸溃烂度均为“+”;3号和6号菌株的透明圈直径分别为14 mm、10 mm,但D/d均<4.5,滤纸溃烂度均为“++”。2.不同的菌株之间FPA酶活力有所不同,其中1号和2号菌株的FPA酶活力最强,皆为>9.0 U/h;其他细菌FPA酶活大小依次为3、4、5和6号菌株,均在5.0~6.5U/h之间。此外,不同菌株之间的CMC酶活也有差异,其中1号和2号菌株的CMC酶活力皆为>12.0 U/h,为最强;其他细菌CMC酶活大小依次为3、4、5和6号菌株,介于6.0~8.0 U/h之间。故1号和2号为高产纤维素酶菌株。3.1号和2号菌株形成圆形隆起、边缘整齐、有粘性、不透明、中间突起黄色菌落,镜检为G-短杆菌;3号和6号菌株形成圆形隆起、边缘整齐、表面光滑湿润、半透明和不透明的黄绿色菌落,镜检为G-短杆菌;4号和5号菌株形成圆形隆起、边缘不整、表面湿润、半透明和不透明的淡黄色菌落,镜检为G+细杆菌,两端钝圆,有芽胞;6株纤维素分解菌均在25℃~37℃、p H5.0~7.0条件下生长较好;分离获得的1号和2号纤维素分解菌分别与寡养单胞菌M11(Stenotrophomonas sp.M11)、嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)处于同一分支中,相似度分别为99.69%和99.47%,确定上述菌为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas);3号和6号纤维素分解菌分别与鞘氨醇杆菌P6(Sphingobacterium sp.P6)、营养鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium alimentarium)处于同一分支中,相似度分别为99.88%和99.69%,确定上述菌为鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium);4和5号纤维素分解菌均与短小芽孢杆菌(Empedobacter brevis)处于同一分支中,相似度分别为100%,确定上述菌为芽孢杆菌属(Empedobacter)。4.当1号和2号菌株的培养温度均为37℃,初始p H分别为6.0,5.5时,FPA酶活力和CMC酶活力最高,故为最适培养温度及初始p H。5.1号和2号菌株发酵玉米秸秆后的还原糖和可溶性蛋白含量比发酵前有所提高,并在第3天时达到最高。综上所述,本研究从大别山黄牛瘤胃液中分离鉴定6株纤维素分解细菌,编号为1、2、3、4、5、6。其中1号和2号为高产纤维素酶的纤维素分解菌,其最佳产酶条件分别是p H值为6.0,温度37℃和p H值为5.5,温度37℃,且均能提高发酵玉米秸秆中还原糖及可溶性蛋白含量。
纪莹莹[3](2019)在《高温降解纤维素菌株的筛选及酶学性质的研究》文中研究说明纤维素是世界存在最广泛的可再生资源,利用微生物生产的纤维素酶可以将其降解转化成可直接利用的小分子物质。对解决环境污染、农作物资源浪费等问题具有重大意义。本文主要针对高温降解纤维素菌株的筛选、产酶条件的优化、单一组分纤维素酶的分离纯化及蛋白酶酶学性质的研究等方面进行探索。结果如下:(1)于三种堆肥中分离出12株纤维素降解菌株,经过初筛和复筛结合对比,获得一株能够高效降解纤维素的嗜热菌株A7。对菌株进行形态学鉴定并构建系统发育树,确定该菌株为放线菌的链霉菌属(Streptomyces sp)。(2)对菌株A7液态发酵的培养基成分及发酵条件进行优化研究,实验结果为:最佳碳源为花生秸秆,碳源添加量为4%;最佳无机氮源为硝酸钾,有机氮源为花生粉饼,两者添加比例为4:1,总氮源添加量为0.8%;Ca Cl2最适添加量为0.075%;最适接种量(1×108个/m L)为4%;最适初始p H为4;在温度为50℃条件下培养96 h后,菌株A7的产酶量达到最大,β-葡糖苷酶(β-Gase)酶活达到165.07 U/m L,羧甲基纤维素酶(CMCase)酶活达到156 U/m L,滤纸酶活(FPase)达到150 U/m L。(3)固体发酵单因素优化实验、中心组合实验和响应面分析结果表明,培养温度、发酵时间、C/N、接种量是影响菌株A7产酶的显着因素。对其进行响应面分析后,培养基成分及发酵条件更加优化,最终使CMCase的产酶量提高到110.76 U/m L,是单因素优化后的1.18倍,β-Gase的产酶量提高到114.76 U/m L,是单因素优化后的1.2倍。(4)将菌株液体发酵获得的粗酶液依次经过硫酸铵沉淀、超滤浓缩、Sephadex G-75层析后得到一组纯的内切葡聚糖酶。SDS-PAGE显示为单一条带,分子质量约为23 k Da。对获得的纯蛋白酶进行酶学性质分析,确定其最佳反应p H为5,在p H为3-6之间的偏酸性环境中有较高的稳定性。酶促反应最佳温度是50℃,在40-60℃间有很好的热稳定性。低浓度的K+、Ca2+、Na+在酶促反应中对酶活性有促进作用,低浓度的Ba2+、Co2+、Mn2+对酶活性有抑制作用。Na N3、DTT、EDTA对酶促反应均有抑制作用。底物专一性的研究结果表明,该蛋白酶具有较高的内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶活性。酶促反应中,其米氏常数Km值为0.4 mg/m L,最大反应速度为1.87 min.m L/mg。
于素素[4](2019)在《低温玉米秸秆降解菌的筛选及其复合菌系产酶条件优化》文中研究指明近年来,我国北方冬季平均气温偏低、降水量少,农业生产活动产生的秸秆逐年增加,秸秆主要成分为纤维素,在低温条件下短期内不易腐解,废弃的秸秆已经成为农业生产中的障碍。因而筛选适应低温田间环境的秸秆降解微生物,组建高效秸秆降解菌群,加速秸秆原位还田的腐解过程,可为我国秸秆资源的充分利用、地力培肥和生态农业的可持续发展提供理论依据和技术支撑。本研究采用初筛、复筛、DNS显色法、分子生物学鉴定、单因素试验等方法从低温表层土壤以及部分腐殖土中筛选低温纤维素降解菌,并对其构建的复合菌系进行产酶条件的响应面优化研究,主要研究结果如下:(1)经过初筛、复筛分离纯化得到43株低温纤维素降解单菌,在低温420℃仍能降解纤维素,结合刚果红染色和酶活性试验发现,只有3株单菌(X24、X26和X37)符合耐低温并产酶高效的筛选要求。经菌落形态学、分子生物学鉴定,菌株X24为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia),菌株X26为约氏黄杆菌(Flavobacterium johnsoniae),菌株X37为泛菌属(Pantoea rodasii),三株菌株均为革兰氏阴性菌。各单菌间无拮抗反应,进而构建低温高效复合菌系4组:A(X24+X26),B(X24+X37),C(X24+X26+X37),D(X26+X37)。(2)纤维素酶活力测定结果表明,复合菌系C的产酶能力高于各单菌和其余复合菌系。菌株X37是三株单菌中各项酶活力最高的,12℃培养3d,其CMC酶活力为20.82U/mL、滤纸酶活力为13.68 U/mL、β-葡萄糖苷酶酶活力为12.03U/mL;在所有复合菌系中,复合菌系C产酶能力最突出,12℃培养3d,其CMC酶活力为26.96U/mL、滤纸酶活力为19.73 U/mL、β-葡萄糖苷酶酶活力为14.69U/mL。(3)45d固态液态低温发酵试验显示,相比自然状态下秸秆的降解率,菌株X37液态发酵秸秆降解率提高了30.63%,固态发酵秸秆降解率提高了22.25%;复合菌系C液态发酵降解率提高了39.86%,秸秆的固态发酵降解率提高了30.1%,显着高于其他单菌株和复合菌系A、B、D。这说明复合菌系C对农作物秸秆具有较强的降解能力。(4)单因素试验结果初步确定菌系C的最佳产纤维素酶条件为培养时间96h、接种量4%、温度12℃、pH 6.0。经DesignExpert 8.0软件响应面分析优化,模型拟合性良好,复合菌系产CMC酶活最优条件预测为:接种量4.6%,温度12.5℃,培养时间98 h,pH6.4。经验证,菌系实际产CMC酶活力为(26.26±0.15)U/mL,与模型预测值(26.19U/mL)非常接近,比优化前提高了1.75 U/mL,优化率为7.13%,表明该模型可预测试验结果。综上,低温高效玉米秸秆降解复合菌系的组分为:嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia),约氏黄杆菌(Flavobacterium johnsoniae)和泛菌属(Pantoea rodasii),具有耐低温的特性和较高的纤维素产酶能力。因此,该低温玉米秸秆降解复合菌系的选育对于提高低温环境下秸秆的综合利用率、提高土壤肥力具有十分广阔的应用前景和研发价值。
何静[5](2019)在《双峰驼肠道微生态特征及纤维素分解菌的研究》文中研究说明双峰驼栖息于干旱的荒漠和半荒漠地区,被誉为“沙漠之舟”的双峰驼经过长期的自然选择,形成了解毒、耐饥渴、耐干旱等能力。双峰驼喜食高盐或具有一定毒性的食物,其消化系统不同于其他的反刍动物,前胃仅有瘤胃、网胃、皱胃三室,没有瓣胃组成。动物胃肠道中存在大量的微生物群落,构成了动物消化道的微生物区系,这些微生物群落与动物的食性、机体免疫、营养需求等密切相关。但是,目前针对骆驼独特的肠道微生物的相关报道较少。因此,本研究首先对双峰驼胃肠道微生物的进行16r DNA测序,研究了双峰驼胃肠道不同区段和不同年龄细菌群落组成的动态变化情况,掌握其多样性变化规律,并揭示其中的优势物种。其次,对粪便样品开展全宏基因组鸟枪法测序研究,从DNA水平更全面的展示整个群落的组成和微生物降解纤维素的能力。在此基础上,以双峰驼的粪便样本为研究对象,分离和筛选高效降解纤维素的细菌并研究其产纤维素酶的特性,为挖掘骆驼源纤维素酶源提供一定的理论依据。本研究表明双峰驼肠道微生物组是一种密集且尚未开发的酶的来源,在食品加工行业或动物饲料行业中具有巨大的应用潜力。主要研究结果如下:(1)基于扩增子测序的双峰驼胃肠道小同区段的微生物多样性分析基于16S rDNA高变区V4测序,分析了来自11峰成年双峰驼8个区段瘤胃、网胃、皱胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠和粪便样本的99个样本的菌群多样性。该研究共发现27个门,其中厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)门是整个双峰驼胃肠道中的优势菌群,广泛存在于双峰驼胃肠道。但胃肠道不同区段间微生物群落组成仍存在显着的空间特异性。特别是,在大肠和粪便样品中发现了相对丰度较高的阿克曼菌属(Akkermasia)和未分类的胃瘤菌科(Ruminococcaceae),而在胃和小肠中存在更多未分类的梭菌科(Clostridiales)和未分类拟杆菌科(Unclassified Bacteroidales)。通过相似性分析发现,大肠中的微生物与粪便中的微生物具有较高相似性,但与胃中微生物群落的相似性较低。基于微生物群落代谢功能预测,发现胃中富集到高比例的与代谢疾病有关的功能,十二指肠和空肠含有较高比例的与癌症和传染的功能。这些结果为了解双峰驼的胃肠道微生物群落特征提供了一定的理论依据。(2)基于扩增子测序的双峰驼不同年龄肠道微生物多样性分析基于16S rDNA基因高通量测序技术对不同年龄的双峰驼粪便微生物群落进行分析。研究表明:随着年龄的增长,微生物群的多样性不断增加,并且在1岁大时双峰驼肠道中微生物的组成也趋于稳定状态。在门水平,2个月大幼驼主要由厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)组成。但是,1岁和3岁双峰驼由厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)门为主导。在属的水平上,ChristensenellaceaeR-7group 属,RuminococcaceaeUCG-005属,阿克曼菌属(Akkermansia)是1岁和3岁双峰驼肠道内的优势菌群。但是布劳特氏菌属(Blautia),梭杆菌属(Fusobacterium)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)在 2个月大的幼驼中更加丰富,并在此阶段2个月大幼驼肠道内也侵入大量的埃希氏菌/志贺氏菌属(Eschericha-Shigella)。基于微生物群落代谢功能预测,2个月大的幼驼肠道中与免疫系统疾病相关的功能富集程度较高。该研究首次对不同年龄的双峰驼肠道微生物群的分布进行研究,为今后深入了解双峰驼的肠道特征提供了一定的科学依据。(3)基于宏基因组测序的双峰驼粪便微生物组成和功能研究本研究分别采集3峰野生和8峰家养双峰驼粪便样品进行测序,对双峰驼粪便微生物宏基因组进行组成和功能注释。结果表明:双峰驼肠道中细菌占93.73%,古生菌占0.8%,真菌占0.4%。针对CAZy数据库对所测序列进行分析发现,肠道中38.3%为编码糖苷水解酶,26.3%为编码糖基转移酶,13.3%为编码碳水化合物酯酶,12.5%为编码碳水化合物结合模块,4.5%为编码辅助氧化还原酶,2.8%为多糖裂解酶。此次研究共被富集到126个不同的糖苷水解酶家族,GH2,GH3,GH5,GH13相对丰度最丰富的酶类。其中,内切葡聚糖酶,内切纤维素酶,脱支酶和寡糖降解酶是家养和野生双峰驼肠道内最主要的纤维素降解酶。梭菌属(Clostridium),瘤胃球菌属(Ruminococcus)拟杆菌属(Bacteroides),粪杆菌属(Faecalibacterium),类芽孢杆菌属(Paenibacillus)在家养和野生双峰驼肠道消化纤维中发挥着关键作用。基于碳水化合物注释显示,家养和野生双峰驼碳水化合物酶类注释具有较高相似性,但与其他反刍动物存在一定差异。该研究为深入挖掘双峰驼肠道微生物资源奠定科学依据,为开发骆驼源的纤维素酶类提供一定理论基础。(4)双峰驼粪便中纤维素分解菌的分离鉴定及产酶特性研究采用羧甲基纤维素平板法初筛和摇瓶发酵法复筛,从双峰驼粪便中分离筛选出1株能够高效降解纤维素的细菌:采用形态学、生理生化特性以及16S rDNA序列的同源性分析,基于其所产CMCase酶反应的碳源、氮源、pH、温度、时间和接种量来评价该菌株的酶学特性。结果表明:初步鉴定该菌株为Cellulosimicrobium cellulans strain。该酶在50℃,pH为6.0时酶活力最佳,且具有较好的热稳定性。该菌株液体发酵的最佳氮源是酵母提取物,最佳碳源是麦芽糖,最佳接种量10%,最适初始pH 7.0,最适温度30℃,最适发酵时间72h。所筛选菌株所产生的酶具有一定的耐碱性和耐热性,可将其应用于食品行业或废料处理等方面。
苏少锋[6](2019)在《蒙古马胃肠道细菌群落组成及纤维素分解菌的研究》文中指出马产业是我国近年来大力扶持的产业,研究国内地方特色马种的耐粗饲生物学特性,对于提高饲草料的利用率,促进我国马产业的转型升级和可持续发展具有重要意义。蒙古马原产于蒙古高原,是世界上较古老的草原马种,是中国重要的、优秀的地方马品种资源之一,具有较强的适应性、抗病性和耐粗饲等优良特征。蒙古马的耐粗饲性必然与其独特的胃肠道微生物密切相关。为了进一步揭示蒙古马耐粗饲特性的相关机制,本研究从蒙古马胃肠道的细菌种群组成多样性,纤维素分解菌株的筛选分离,纤维素酶的酶学特性,纤维素酶基因的密码子优化、克隆,以及表达纤维素酶的食品级工程乳酸菌的构建等方面进行了较为全面而系统的研究,试验结果如下:(1)采用Thermo Ion S5 XL平台,利用高通量测序技术研究在草原上自由放牧的5匹蒙古马胃肠道6个不同区段(胃、空肠、回肠、盲肠、腹结肠和背结肠)中的细菌群落组成及多样性,发现从蒙古马胃肠道内容物中得到的细菌16S rDNA V3~V4高变区获得可注释信息的reads数目为1 355 813个,平均为45 194个,OTUs聚类数目(相似性为97%)为24602个,平均为820个。蒙古马胃肠道不同部位的微生物群落均存在着显着性差异,胃中微生物组成在马匹个体之间差异最大,小肠和大肠之间微生物组成划分明显,盲肠和结肠内微生物结构相似。在前肠道内容物中以厚壁菌门(Firmicutes,65%)和变形菌门(Proteobacteria,23%)比例最高,后肠道则以厚壁菌门(Firmicutes,45%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,42%)为主。在科水平上,后肠道微生物主要包括瘤胃菌科(Ruminococcaceae,P=0.203)、毛螺菌科(Lachnospiraceae,P=0.157)、理研菌科(Rikenellaceae,P=0.122)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae,P=0.068)。在属水平上,盲肠中纤维杆菌属(Fibrobacter)和腹结肠中瘤胃球菌属(Ruminococcus)等纤维素降解菌的相对丰度高于胃肠道其他部位,说明发酵植物性纤维的主要部位在后肠。.腹结肠中与机体健康相关的Akkermansiaspp.(5.7%)相对丰度较高。在功能预测方面,蒙古马胃肠道中微生物功能丰度在不同部位比例相似,这也许能够表征蒙古马特有的胃肠道微生物结构。可见,蒙古马的食草性和适应性不仅与其独特的胃肠道微生物群落结构有关,还可能与长期采食并消化粗饲料而形成的特殊生理有关。(2)采用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)平板法和刚果红染色法从蒙古马盲肠内容物中分离、筛选纤维素降解菌,获得了2株能高效降解纤维素的细菌,经革兰氏染色、生理生化鉴定以及16S rDNA PCR及序列分析分别鉴定为Microbacterium arborescens(树状微杆菌 C6)和Bacillus amyloliquefaciens C14(解淀粉芽孢杆菌C14)。树状微杆菌C6生长速度慢,发酵周期长,对数期为8~120 h,稳定期为120~124 h,124 h以后逐渐下降;解淀粉芽孢杆菌C14生长速度快,接种后8~36 h进入对数期,36 h以后进入稳定期,未见衰退期。解淀粉芽孢杆菌C14产生的纤维素酶反应的最适条件为pH值4.8、55℃和反应5 min,有较强的耐酸碱性和热稳定性,有较好的深度开发和纤维素酶工业化的生产潜力。(3)从蒙古马源解淀粉芽孢杆菌C14基因组DNA中克隆到纤维素酶基因egl-BA,长度为1 500 bp,编码499个氨基酸。序列分析预示,纤维素酶基因egl-BA所编码的纤维素酶是由跨膜结构域(transmembrane region,7~29 aa)、纤维素酶的结构功能域(cellulase,50~297 aa)和N末端的纤维素结合结构域区域(CBM-3,356~437 aa)组成的,含有信号肽的亲水、分泌型、空间结构较复杂的蛋白质。最后,以乳酸菌为宿主对该基因进行密码子优化,为后期的异源表达奠定了基础。(4)成功构建具有纤维素降解能力的食品级工程乳酸菌NN1-EGL(pMG36e-Emr+p32+usp45+melA+NisI+egl);其酶活力为 0.92 U/m L,高于原始菌株(0.60 U/mL)。为后续食品级工程菌的进一步研制奠定了基础,也为其产业化开发提供必要的试验依据。
薛藩[7](2019)在《纤维素降解微生物的筛选及高效纤维素酶活条件研究》文中指出纤维素是自然界中最丰富的可再生资源。纤维素酶是降解纤维素成为可被利用的葡萄糖的关键。筛选出高效的纤维素降解菌株和催生出更高的纤维素酶活性是当今研究的主要课题。本文优化了纤维素酶活的实验方法,确定了纤维素羧甲基纤维素钠(CMC-Na)酶活和滤纸(FPA)酶活的具体实验条件与方法。从生境中筛选出高效纤维素降解菌株并通过溶解氧、培养温度、底物浓度和接菌量等因素确定最适条件和最大酶活。通过研究可得出以下结论:(1)空白背景处理是影响纤维素酶活的重要因子,空白处理以菌液先离心后121℃高温高压彻底灭菌为标准处理。CMC-Na酶活的水解温度与水解时间分别为50℃和30min,DNS用量和沸水浴时间分别为1.5mL和5min;FPA酶活的水解温度与水解时间分别为40℃和60min,DNS用量和沸水浴时间分别为3.0mL和10min。(2)生境中筛选出的细菌降解纤维素菌株较多,主要是芽孢杆菌属或是类芽孢杆菌属,但整体活性不高,FPA酶活相较于CMC-Na酶活较低。真菌菌株以毛孢子菌属、链格孢属和木霉为主,CMC-Na酶活相对于FPA酶活较低。(3)通过对菌株溶解氧、培养温度、底物浓度和接菌量进行单因素实验,确定各因子对菌株酶活的影响。溶解氧对纤维素酶活有影响,溶解氧过高过低都会影响纤维素酶活。培养温度细菌菌株和真菌菌株有所不同。细菌的最适培养温度为37℃,真菌最适培养温度为25℃。在一定范围内,纤维素降解菌株的CMC-Na酶活和FPA酶活随着底物浓度和接菌量的增加呈现出增加的趋势。确定了纤维素细菌菌株最适培养条件是摇床转速150r/min,培养温度37℃,底物浓度为2C,接菌量为5mL,在此条件下纤维素降解细菌菌株分泌纤维素酶最多,酶活最大。真菌菌株最适条件为摇床转速150r/min,培养温度25℃,底物浓度为2C,接菌量为5mL,在此条件下纤维素降解真菌菌株分泌纤维素酶最多,酶活最大。
周海柱,高云航,徐博,陶大鹏,勾长龙,腾战伟,娄玉杰[8](2017)在《鹅肠道纤维素分解菌的分离与优化组合研究》文中认为本研究旨在从鹅肠道中分离、鉴定纤维素分解菌,并进行优化组合,通过平板法筛选纤维素分解菌,根据菌株形态、培养特征、生理生化试验和16S rDNA序列分析确定其种属,并利用菌株拮抗试验和交叉酶活力测定试验对优势纤维素分解菌进行优势组合。结果表明:从鹅肠道样品中分离出纤维分解菌29株,其中需氧菌19株、厌氧菌10株;8株纤维分解能力较强的菌株分别为胶质类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、解纤维梭菌、溶血性葡萄球菌、绿脓假单胞菌;蜡样芽孢杆菌与绿脓假单胞菌组合的酶活力最高,达到9.86 U/mL。
易旻,杨玉婷,李梦霖,张丽,贺建武,刘祝祥,陈义光[9](2017)在《一株耐高温纤维素降解菌的分离筛选及鉴定》文中指出为了分离筛选耐高温的纤维素高效降解菌,从鸡粪蘑菇渣高温堆肥中取样,采用滤纸富集培养基进行富集培养、刚果红纤维素培养基进行分离纯化培养、滤纸条培养基和刚果红纤维素培养基进行初筛培养、液体发酵测定纤维素酶活法进行复筛培养,利用形态特征观察、生理生化特征检测和基于16SrRNA基因序列的系统发育分析法进行初步鉴定,结果分离筛选到1株耐高温纤维素降解菌XD-3.该菌株在50℃生长良好、羧甲基纤维素酶(CMCase)活力达6.14±0.37U/mL.综合形态特征、生理生化特性、基于16S rRNA基因序列的系统发育分析,菌株XD-3初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).
杨超博[10](2017)在《高效纤维素分解菌的分离鉴定及生物效应研究》文中进行了进一步梳理用羧甲基纤维素固体培养基和赫奇逊滤纸条液体培养基两种分离方法,共分离出了 16株纤维素分解菌,采用刚果红染色法筛选出了 4株水解圈直径大于2.5cm的纤维素分解菌菌株,分别为和龙F4、和龙E6、和龙A9和延大L等菌株。CMC酶活力的测定结果,和龙F4和延大L菌株CMC酶活力高于其它2种菌株2倍多。单菌株和混合菌株中和龙F4+延大L混合菌株的CMC酶活力最高,其活力为32.57μmol/mL。根据16srDNA基因序列鉴定和系统发育分析结果,并结合菌株的形态特性、生理生化试验,初步确定纤维素分解菌株延大L为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtlis),纤维素分解菌株和龙F4为栗褐链霉菌(Btreptomyces badius)。和龙F4菌株、延大L菌株以及和龙F4+延大L混合菌株产酶发酵条件优化结果:250mL锥形瓶装液量为1OOmL、最适接种量为按体积比5%—7%接种、最适摇床转数为180r/min—200r/min、最适培养时间为48h—72h,最适培养温度为30℃—35℃、最适初始pH=7;和龙F4菌株与和龙F4+延大L混合菌株最适碳源为葡萄糖,延大L菌株最适碳源为蔗糖;和龙F4菌株最适氮源为蛋白胨,延大L菌株与和龙F4+延大L混合菌株最适氮源为牛肉膏。纤维素分解菌处理的玉米秸秆失重率、半纤维素、纤维素和木质素降解率明显高于对照,且随时间的变化玉米秸秆粉末的降解率呈先快后慢的趋势。单一菌株中,延大L菌株处理的玉米秸秆粉末失重率、半纤维素降解率、木质素降解率分别高于和龙F菌株4%、4.24%、2.79%,纤维素降解率小于和龙F4菌株2.53%。和龙F4+延大L混合菌株的玉米秸秆粉末失重率、半纤维素降解率、纤维素降解率、木质素降解率均高于单菌株的降解率。纤维素分解菌对苏子种子和油菜种子发芽没有明显的抑制或促进作用。灭菌土和没灭菌土中加入玉米秸秆粉末后用纤维素分解菌处理的苏子和油菜叶片的SOD、POD、CAT酶活性、叶绿素含量以及苏子和油菜的生长指标、产量指标均显着高于对照。不同处理中,用和龙F4+延大L混合菌株处理的苏子和油菜叶片的SOD、POD、CAT酶活性和叶绿素含量以及苏子和油菜的生长指标、产量指标显着高于和龙F4菌株或延大L菌株的单独处理。
二、一组纤维素分解菌的分离、筛选及其产酶条件的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一组纤维素分解菌的分离、筛选及其产酶条件的研究(论文提纲范文)
(1)低温高效复合菌系PLC-8对木质纤维素分解特性及菌株协同效应初探(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 木质纤维素结构组成 |
1.2.2 分解木质纤维素的酶 |
1.2.3 分解木质纤维素单菌株的筛选研究 |
1.2.4 分解木质纤维素复合菌系研究进展 |
1.3 分子生物学技术在木质纤维素分解菌中应用研究 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 研究内容 |
第二章 低温木质纤维素复合菌系PLC-8对玉米秸秆的分解特性及微生物群落动态 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 菌源来源 |
2.1.2 供试培养基 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 培养条件 |
2.2.2 复合菌系分解玉米秸秆过程中pH的测定 |
2.2.3 复合菌系分解玉米秸秆过程中其减重、半纤维素、纤维素和木质素含量的测定 |
2.2.4 复合菌系分解玉米秸秆过程中纤维素酶和木聚糖酶活性的测定 |
2.2.5 培养液中有机酸产物的测定 |
2.2.6 16S和26S rRNA PCR-DGGE |
2.2.7 复合菌系分解玉米秸秆不同阶段的细菌16S rRNA和真菌18S rRNA进行Miseq高通量测序 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 复合菌系PLC-8的稳定性 |
2.3.2 复合菌系分解玉米秸秆过程中pH变化 |
2.3.3 复合菌系分解玉米秸秆过程中秸秆减重及半纤维素、纤维素和木质素分解率变化 |
2.3.4 复合菌系分解玉米秸秆过程中纤维素酶和木聚糖酶活性变化 |
2.3.5 复合菌系分解玉米秸秆过程中挥发性有机酸含量变化 |
2.3.6 复合菌系分解玉米秸秆过程中细菌和真菌的变化 |
2.3.7 复合菌系分解玉米秸秆时不同分解时期的培养液微生物组成及其相对丰度变化 |
2.3.8 复合菌系分解玉米秸秆的不同时期复合菌系组成Alpha与Beta多样性分析 |
2.3.9 复合菌系的微生物群落结构与分解木质纤维素的关系 |
2.4 小结 |
第三章 PLC-8对不同底物的木质纤维素分解效率的研究 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 供试材料 |
3.1.2 供试培养基 |
3.2 试验方法 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 复合菌系分解不同底物的木质纤维素过程中pH变化 |
3.3.2 复合菌系分解不同底物的木质纤维素过程中底物减重及其半纤维素、纤维素、木质素分解率变化 |
3.3.3 复合菌系分解不同底物的木质纤维素过程中纤维素酶和木聚糖酶活性变化 |
3.3.4 复合菌系分解不同底物的木质纤维素过程中挥发性有机酸含量变化 |
3.4 小结 |
第四章 PLC-8复合菌系的菌株分离与鉴定 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 菌种来源 |
4.1.2 供试培养基 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 菌液涂布 |
4.2.2 菌株分离纯化 |
4.2.3 DGGE法复筛单菌 |
4.2.4 菌株降解效果 |
4.2.5 微生物鉴定 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 分离菌株的DGGE复筛 |
4.3.2 分离获得的菌株形态 |
4.3.3 分离菌株的纤维素刚果红平板效果 |
4.3.4 分离菌株的降解滤纸效果 |
4.3.5 分离菌株的系统发育分析 |
4.4 小结 |
第五章 人工组合木质纤维素分解复合菌系及其对玉米秸秆的分解特性 |
5.1 试验材料 |
5.1.1 供试材料 |
5.1.2 供试培养基 |
5.2 试验方法 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 人工组合复合菌系分解玉米秸秆过程中pH变化 |
5.3.2 人工组合复合菌系分解玉米秸秆过程中秸秆减重及半纤维素、纤维素和木质素降解率变化 |
5.3.3 人工组合复合菌系分解玉米秸秆过程中纤维素酶和木聚糖酶活性变化 |
5.3.4 人工组合复合菌系分解玉米秸秆过程中挥发性有机酸含量变化 |
5.3.5 人工组合复合菌系分解玉米秸秆过程中微生物动态变化 |
5.4 小结 |
第六章 讨论与结论 |
6.1 讨论 |
6.2 结论 |
参考文献 |
致谢词 |
(2)大别山黄牛瘤胃液中纤维素分解菌的分离、鉴定及降解效果研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要缩略语列表 |
文献综述 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 样品来源 |
2.1.2 主要试剂 |
2.1.3 主要仪器与设备 |
2.1.4 主要试剂及培养基的配制 |
2.2 方法 |
2.2.1 样品材料的处理 |
2.2.2 瘤胃液中纤维素分解菌的分离 |
2.2.3 纤维素分解菌的鉴定 |
2.2.4 高产菌株产酶条件研究 |
2.2.5 瘤胃液中纤维素分解菌的降解效果研究 |
2.2.6 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 瘤胃纤维素分解菌的分离 |
3.1.1 菌株的初筛 |
3.1.2 菌株的复筛 |
3.2 瘤胃纤维素分解菌的鉴定 |
3.2.1 形态学鉴定 |
3.2.2 生长特性鉴定 |
3.2.3 分子生物学鉴定 |
3.3 高产纤维素酶菌株产酶条件的优化 |
3.3.1 不同pH对纤维素分解菌酶活力的影响 |
3.3.2 不同温度对菌株纤维素分解酶活力的影响 |
3.4 瘤胃纤维素分解菌的降解效果研究 |
3.4.1 发酵秸秆中还原糖含量和可溶性蛋白含量的测定结果 |
4 讨论 |
4.1 瘤胃液中纤维素降解菌的分离 |
4.2 瘤胃液中纤维素降解菌的鉴定 |
4.3 高产纤维素酶菌株产酶条件的优化 |
4.4 瘤胃液中纤维素降解菌的降解效果研究 |
5 结论 |
参考文献 |
作者简介 |
(3)高温降解纤维素菌株的筛选及酶学性质的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 农业有机废弃物的研究现状 |
1.2 纤维素 |
1.2.1 纤维素的结构特点 |
1.3 纤维素酶 |
1.3.1 纤维素酶的来源 |
1.3.2 纤维素酶的组成 |
1.3.3 纤维素酶(系)主要的性质 |
1.4 纤维素降解效率的影响因素 |
1.4.1 温度 |
1.4.2 pH值及酶促反应时间 |
1.4.3 抑制剂及激活剂 |
1.5 纤维素酶的应用 |
1.5.1 在农业上的应用 |
1.5.2 在食品工业上的应用 |
1.5.3 发酵工业上的应用 |
1.5.4 在洗涤,医药等工业的应用 |
1.5.5 畜牧业上的应用 |
1.6 放线菌产纤维素酶的研究进展 |
1.7 高温纤维素降解菌的研究进展 |
1.8 研究目的及意义 |
1.9 研究内容及技术路线 |
1.9.1 研究内容 |
1.9.2 技术路线 |
第二章 纤维素分解菌的筛选及鉴定 |
2.1 供试材料与培养基 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 培养基 |
2.1.3 缓冲液与试剂 |
2.1.4 仪器与药品 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 富集培养 |
2.2.2 初筛 |
2.2.3 复筛 |
2.2.4 高温菌DNA提取、PCR及16S r DNA鉴定 |
2.3 结果及分析 |
2.3.1 初筛 |
2.3.2 复筛 |
2.3.3 目的菌株形态鉴定 |
2.3.4 分子生物学鉴定 |
2.4 结论及讨论 |
第三章 链霉菌A7液体发酵优化 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 供试菌株 |
3.1.2 试剂 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 最适碳源种类与浓度的选择 |
3.2.2 确定最佳氮源种类与浓度 |
3.2.3 确定最佳CaCl_2浓度 |
3.2.4 最适起始pH值的选择 |
3.2.5 接种量对酶产量的作用 |
3.2.6 最适培养时间的选择 |
3.2.7 温度对酶产生量的作用 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 碳源种类及浓度的影响结果 |
3.3.2 氮源种类及浓度的选择 |
3.3.3 CaCl_2浓度的最佳选择 |
3.3.4 最适起始pH值的选择结果 |
3.3.5 接种量的选择 |
3.3.6 培养时间的优选结果 |
3.3.7 最适温度的选择结果 |
3.4 结论及讨论 |
第四章 响应面法优化链霉菌产纤维素酶固体发酵条件 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 供试菌种 |
4.1.2 试验试剂 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 固体发酵方法 |
4.2.2 不同氮源种类的选择 |
4.2.3 最适初始pH值的选择 |
4.2.4 不同碳氮比的最佳选择 |
4.2.5 不同含水量对产酶结果的作用 |
4.2.6 接种量对酶活力的作用 |
4.2.7 最佳培养时间的选择 |
4.2.8 最适培育温度对产酶结果的作用 |
4.2.9 响应面实验设计 |
4.3 结果及分析 |
4.3.1 单因素优化结果 |
4.3.2 响应面设计结果和分析 |
4.4 验证实验 |
4.5 结论与讨论 |
第五章 纤维素酶分离纯化及酶学性质研究 |
5.1 实验材料 |
5.1.1 供试菌种 |
5.1.2 培养基与试剂 |
5.1.3 实验仪器及常用试 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 粗酶液的制备 |
5.2.2 硫酸铵沉淀和透析 |
5.2.3 超滤浓缩 |
5.2.4 Sephadex G-75 凝胶过滤层析 |
5.2.5 SDS-PAGE |
5.2.6 纤维素酶酶学性质分析 |
5.2.7 酶动力学参数 |
5.2.8 蛋白质浓度的测定方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 盐析的最优选择 |
5.3.2 Sephadex G-75 凝胶层析结果 |
5.3.3 纯化纤维素酶的SDS-PAGE检测 |
5.3.4 纤维素酶学性质分析 |
5.3.5 酶动力学参数分析结果 |
5.4 结论与讨论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)低温玉米秸秆降解菌的筛选及其复合菌系产酶条件优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 秸秆资源及利用现状 |
1.1.1 秸秆资源组成及分布 |
1.1.2 秸秆资源利用现状 |
1.1.3 秸秆综合利用存在的问题 |
1.2 纤维素降解菌的研究现状 |
1.2.1 纤维素降解微生物的种类 |
1.2.2 纤维素降解菌剂的选育与应用 |
1.3 纤维素降解复合菌系的研究进展 |
1.3.1 纤维素降解菌系复配的影响因素 |
1.3.2 复合菌系应用时存在的问题及解决措施 |
1.4 响应面分析法的应用 |
1.5 研究目的和意义 |
1.6 研究内容及技术路线 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 样品采集 |
2.2 主要试验药品与仪器设备 |
2.3 主要培养基及主要溶液的配制 |
2.3.1 主要培养基 |
2.3.2 主要溶液的配制 |
2.4 试验设计 |
2.4.1 低温纤维素降解菌的初筛 |
2.4.2 低温纤维素降解菌的复筛 |
2.4.3 纤维素酶活及秸秆降解率测定 |
2.4.4 菌株的分子生物学鉴定 |
2.4.5 低温高效纤维素降解复合菌系的组建 |
2.4.6 低温纤维素复合菌系的产酶优化 |
第三章 结果与分析 |
3.1 低温纤维素降解菌株的筛选结果 |
3.2 低温纤维素复合菌系的高效性研究 |
3.2.1 复合菌系的组建结果 |
3.2.2 酶活性和降解率结果 |
3.3 低温纤维素降解菌的鉴定 |
3.3.1 菌株形态学与生理生化特性 |
3.3.2 菌株的分子生物学鉴定结果 |
3.4 低温高效复合菌系的产酶条件优化 |
3.4.1 单因素试验结果 |
3.4.2 响应面优化结果 |
3.4.3 优化试验验证 |
第四章 讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文及专利 |
(5)双峰驼肠道微生态特征及纤维素分解菌的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 骆驼独特生物学特性和胃肠道研究进展 |
1.2.1 骆驼独特的生物学特性 |
1.2.2 骆驼胃肠道细菌多样性及其功能 |
1.3 纤维素分解菌和纤维素酶的研究进展 |
1.3.1 纤维素分解菌的来源和分离 |
1.3.2 纤维素降解作用机制 |
1.3.3 纤维素酶的应用 |
1.4 肠道微生物在哺乳动物体内的作用研究进展 |
1.4.1 揭示微生物对动物营养与消化作用 |
1.4.2 揭示益生菌对机体生长与发育作用 |
1.4.3 揭示肠道微生物对人体健康的作用 |
1.4.4 揭示粪便移植在人体肠道中的作用 |
1.5 肠道微生物研究的常见的生物技术概况 |
1.5.1 宏基因组学技术 |
1.5.2 其他组学技术 |
1.6 本研究立题意义和内容 |
1.6.1 立题意义 |
1.6.2 研究内容 |
2 基于扩增子测序的双峰驼不同区段胃肠道微生物多样性分析 |
2.1 前言 |
2.2 试验材料 |
2.2.1 试验动物样品采集 |
2.2.2 试验仪器和耗材 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 内容物肠道微生物基因组DNA提取和16S rDNA测序 |
2.3.2 16S rDNA测序数据分析方法 |
2.3.3 RT-PCR验证不同区段胃肠道细菌 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 双峰驼物种的丰度和多样性分析 |
2.4.2 双峰驼胃肠道微生物群落结构组成分析 |
2.4.3 双峰驼胃肠道菌群结构特征 |
2.4.4 RT-PCR检测胃肠道细菌菌落 |
2.4.5 微生物群落代谢功能预测 |
2.5 讨论 |
2.6 本章小结 |
3 基于扩增子测序的双峰驼不同年龄肠道微生物多样性分析 |
3.1 前言 |
3.2 试验材料 |
3.2.1 试验动物样品采集 |
3.2.2 试验仪器和耗材 |
3.3 试验方法 |
3.3.1 粪便内容物微生物基因组DNA提取和16S rRNA测序 |
3.3.2 16S rDNA测序数据分析方法 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 物种的丰度和多样性分析 |
3.4.2 肠道微生物群落结构组成和比较分析 |
3.4.3 肠道优势微生物类群的分析 |
3.4.4 微生物群落代谢功能预测 |
3.5 讨论 |
3.6 本章小结 |
4 基于宏基因组测序的双峰驼粪便微生物组成和功能的研究 |
4.1 前言 |
4.2 试验材料 |
4.2.1 试验动物样品采集 |
4.2.2 试验仪器和耗材 |
4.3 试验方法 |
4.3.1 粪便内容物微生物基因组DNA提取和全宏基因组鸟枪法测序 |
4.3.2 全宏基因组鸟枪法测序数据分析 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 测序数据的整理统计 |
4.4.2 双峰驼肠道微生物物种组成 |
4.4.3 双峰驼肠道微生物EggNOG注释 |
4.4.4 双峰驼肠道微生物KEGG注释 |
4.4.5 双峰驼粪便肠道微生物碳水化合物酶类注释 |
4.4.6 双峰驼肠道内编码碳水化合物酶的微生物群落分析 |
4.5 讨论 |
4.6 本章小结 |
5 双峰驼粪便中纤维素分解菌的分离鉴定及产酶特性研究 |
5.1 前言 |
5.2 试验材料 |
5.2.1 样品采集 |
5.2.2 主要试剂 |
5.2.3 主要仪器设备 |
5.2.4 主要培养基的配制 |
5.2.5 主要试剂配制 |
5.3 试验方法 |
5.3.1 纤维素分解菌的筛选 |
5.3.2 酶活测定 |
5.3.3 纤维素降解菌的鉴定 |
5.3.4 CMCase的酶学性质的研究 |
5.3.5 不同发酵条件AT9-6产酶条件优化 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 纤维素分解菌的分离 |
5.4.2 菌株生理生化和分子生物学鉴定 |
5.4.3 AT9-6菌株粗酶活性的测定 |
5.4.4 菌株AT9-6的CMCase的初步优化 |
5.5 讨论 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(6)蒙古马胃肠道细菌群落组成及纤维素分解菌的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 前言 |
1.1 中国马种的概述 |
1.2 马胃肠道的结构及消化特点 |
1.2.1 马前肠系统 |
1.2.2 马后肠系统 |
1.3 后肠微生物的研究进展 |
1.3.1 后肠微生物的作用 |
1.3.2 马后肠微生物的多样性 |
1.4 肠道微生物多样性的研究方法 |
1.4.1 纯培养分离和鉴定技术 |
1.4.2 分子生物学技术在微生物中的应用 |
1.5 纤维素分解菌的研究和作用 |
1.6 纤维素酶的研究进展 |
1.6.1 纤维素酶的作用机制 |
1.6.2 纤维素酶在行业中的应用 |
1.6.3 纤维素酶的基因工程学研究进展 |
1.7 乳酸菌食品级表达载体系统的研究进展 |
1.7.1 乳酸菌食品级选择性标记 |
1.7.2 乳酸菌食品级表达系统 |
1.7.3 食品级纤维素酶基因工程菌的构建及应用 |
1.8 本实验的目的及意义 |
1.9 研究的技术路线 |
2 蒙古马胃肠道不同区段细菌群落多样性及组成研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 马匹及样本收集 |
2.2.2 主要仪器及试剂 |
2.2.3 引物设计 |
2.2.4 DNA提取与PCR扩增 |
2.2.5 文库构建和上机测序 |
2.2.6 数据分析 |
2.2.7 数据统计方法 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 测序结果与OTU聚类 |
2.3.2 Alpha多样性分析 |
2.3.3 基于OTU的肠道细菌群落结构分析 |
2.3.4 不同部位间差异菌种分析 |
2.3.5 PICRUSt基因功能预测 |
2.4 讨论 |
2.4.1 蒙古马胃肠道中细菌群落组成与食草特性 |
2.4.2 蒙古马胃肠道中细菌群落的多样性与抗病性 |
2.4.3 蒙古马胃肠道中细菌群落的功能分析 |
2.5 小结 |
3 蒙古马盲肠中纤维素分解菌的分离鉴定及生物学特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料 |
3.2.1 样品采集 |
3.2.2 主要试剂及仪器 |
3.2.3 培养基和试剂的配制 |
3.2.4 纤维素分解菌的分离和筛选 |
3.2.5 CMCase(羧甲基纤维素酶)活力的测定 |
3.2.6 纤维素分解菌的种属鉴定 |
3.2.7 纤维素分解菌的生长曲线 |
3.2.8 纤维素分解菌的酶学分析 |
3.2.9 数据的整理与分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 葡萄糖标准曲线的制作 |
3.3.2 纤维素分解菌的分离及筛选 |
3.3.3 纤维素分解菌的形态学和生理生化鉴定 |
3.3.4 16S rDNA PCR及测序鉴定 |
3.3.5 纤维素分解菌的生长特性 |
3.3.6 纤维素分解菌产纤维素酶的酶学特性 |
3.4 讨论 |
3.4.1 纤维素分解菌的分离和鉴定 |
3.4.2 Bacillus amylolquefaciens C14的生长特性 |
3.4.3 pH值对纤维素酶活性的影响 |
3.4.4 温度对纤维素酶活性的影响 |
3.5 小结 |
4 蒙古马源Bacillus amyloliquefaciens C14纤维素酶基因的克隆与密码子优化 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 菌株 |
4.2.2 主要试剂及仪器 |
4.2.3 培养基和试剂的配制 |
4.2.4 纤维素酶基因的克隆 |
4.2.5 纤维素酶基因的蛋白质序列分析及密码子优化 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 Bacillus amyloliquefaciens C14纤维素酶eg1-BA基因的克隆 |
4.3.2 纤维素酶基因eg1-BA的DNA序列分析 |
4.3.3 纤维素酶基因eg1-BA的蛋白质序列基本性质分析 |
4.3.4 蛋白质结构功能域预测及motif搜索 |
4.3.5 蛋白质空间结构预测 |
4.3.6 纤维素酶基因eg1-BA的密码子优化 |
4.4 讨论 |
4.4.1 纤维素酶基因的克隆 |
4.4.2 纤维素酶蛋白的结构预测 |
4.4.3 纤维素酶基因的密码子优化 |
4.5 小结 |
5 表达纤维素酶eg1-BA的双筛选标记的食品级表达载体的构建 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 菌株 |
5.2.2 载体 |
5.2.3 主要试剂及仪器 |
5.2.4 培养基和试剂的配制 |
5.2.5 细菌基因组DNA和质粒的提取 |
5.2.6 启动子p32、信号肽usp45基因序列的克隆 |
5.2.7 含有启动子p32和信号肽usp45的pMG36e表达载体的改造 |
5.2.8 含有p32+usp45片段的pMG36e表达载体的构建 |
5.2.9 植物乳杆菌melA基因为筛选标记的表达载体构建 |
5.2.10 NisI和melA基因为双筛选标记的表达载体的构建 |
5.2.11 双筛选标记分泌型表达载体的构建 |
5.2.12 me1A(半乳糖苷酶)基因作为筛选标记物活性检测 |
5.2.13 乳酸乳球菌MG1363和粪肠球菌19855抗Nisin敏感实验 |
5.2.14 食品级双筛选标记分泌型表达载体的构建 |
5.2.15 表达纤维素酶eg1-BA的双筛选标记食品级表达载体的构建 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 微生物基因组和质粒的提取 |
5.3.2 启动子p32、信号肽usp45基因的克隆 |
5.3.3 含有启动子p32和信号肽usp45的pMG36e表达载体的改造 |
5.3.4 melA基因为筛选标记的食品级表达载体的构建 |
5.3.5 melA和NisI基因为双筛选标记的表达载体构建 |
5.3.6 melA基因作为筛选标记物活性检测 |
5.3.7 乳酸乳球菌MG1363和粪肠球菌19855抗Nisin敏感实验 |
5.3.8 食品级双筛选标记分泌型表达载体的构建 |
5.3.9 表达纤维素酶eg1-BA的双筛选标记食品级载体的构建 |
5.3.10 粪肠球菌中纤维素酶活测定 |
5.4 讨论 |
5.4.1 乳酸菌作为宿主菌的优势 |
5.4.2 基因工程重组乳酸菌 |
5.5 小结 |
6 全文讨论 |
7 结论、创新性及工作展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新性 |
7.3 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
(7)纤维素降解微生物的筛选及高效纤维素酶活条件研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1. 纤维素 |
2. 纤维素酶 |
2.1 纤维素酶和纤维素降解途径 |
2.2 纤维素酶活测定方法研究 |
3. 产纤维素酶微生物 |
3.1 真菌 |
3.2 细菌及放线菌 |
4. 纤维素酶的改造和诱导 |
4.1 里氏木霉的发展 |
4.2 纤维素酶基因编辑 |
5. 纤维素酶的应用 |
5.1 食品工业中纤维素酶的应用 |
5.2 洗涤和纺织工业中纤维素酶的应用 |
5.3 生物能源乙醇中纤维素酶的应用 |
5.4 农业中纤维素酶的应用 |
6. 纤维素分解菌研究趋势和发展方向 |
6.1 碱性纤维素酶 |
6.2 基因修饰构建高效纤维素酶分解菌 |
6.3 混菌菌剂发酵生产纤维素酶 |
第二章 纤维素降解菌筛选方案优化 |
1. 引言 |
2. 材料方法 |
2.1 实验仪器 |
2.2 实验试剂 |
3. 葡萄糖标准曲线和波长选择 |
4. CMC-Na酶活 |
4.1 实验方法 |
4.2 空白样的处理对CMC-Na酶活的影响 |
4.3 恒温水解温度和时间对CMC-Na酶活的影响 |
4.4 DNS用量及沸水浴时间对CMC-Na酶活的影响 |
4.5 CMC-Na酶活测定方法 |
5. FPA(滤纸)酶活 |
5.1 实验方法 |
5.2 底物滤纸处理对FPA酶活的影响 |
5.3 恒温水解温度和时间对FPA酶活的影响 |
5.4 DNS用量和沸水浴时间对FPA酶活的影响 |
5.5 FPA酶活测定方法 |
第三章 生境中纤维素降解菌的筛选 |
1. 引言 |
2. 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 样品来源 |
2.1.2 主要仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 培养基 |
2.2.2 菌株的分离和鉴定方法 |
3. 筛选结果 |
3.1 菌株的分离与鉴定 |
3.2 菌株的分离初筛 |
3.3 菌株复筛 |
3.4 菌株鉴定 |
3.4.1 菌株生长曲线 |
3.4.2 测序 |
第四章 高效菌株特性研究 |
1. 引言 |
2. 材料方法 |
3. 菌株降解特性研究 |
3.1 溶解氧对菌株纤维素酶活的影响 |
3.2 培养温度对菌株纤维素酶活的影响 |
3.3 底物浓度对菌株纤维素酶活的影响 |
3.4 接菌量对菌株纤维素酶活的影响 |
3.5 最适条件纤维素降解菌株最大酶活 |
4. 结果与分析 |
4.1 溶解氧对降解菌株的降解效果影响 |
4.1.1 溶解氧对细菌菌株CMC-Na酶活的影响 |
4.1.2 溶解氧对细菌菌株FPA酶活的影响 |
4.1.3 溶解氧对真菌菌株CMC-Na酶活的影响 |
4.1.4 溶解氧对真菌菌株FPA酶活的影响 |
4.2 不同温度培养对降解菌株的降解效果影响 |
4.2.1 不同温度培养对细菌菌株CMC-Na酶活的影响 |
4.2.2 不同温度培养对细菌菌株FPA酶活的影响 |
4.2.3 不同温度培养对真菌菌株CMC-Na酶活的影响 |
4.2.4 不同温度培养对真菌菌株FPA酶活的影响 |
4.3 不同底物浓度对降解菌株的降解效果影响 |
4.3.1 不同底物浓度对细菌菌株CMC-Na酶活的影响 |
4.3.2 不同底物浓度对细菌菌株FPA酶活的影响 |
4.3.3 不同底物浓度对真菌菌株CMC-Na酶活的影响 |
4.3.4 不同底物浓度对真菌菌株FPA酶活的影响 |
4.4 不同接菌量对降解菌株的降解效果影响 |
4.4.1 不同接菌量对细菌菌株CMC-Na酶活的影响 |
4.4.2 不同接菌量对细菌菌株FPA酶活的影响 |
4.4.3 不同接菌量对真菌菌株CMC-Na酶活的影响 |
4.4.4 不同接菌量对真菌菌株FPA酶活的影响 |
4.5 最适条件纤维素降解菌株最大酶活 |
第五章 全文总结 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(8)鹅肠道纤维素分解菌的分离与优化组合研究(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.1.1 试验材料 |
1.1.2培养基 |
1.1.3 主要试剂与配制方法 |
1.1.4 主要仪器 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 菌株分离与纯化 |
1.2.2 纤维素分解菌株的筛选 |
1.2.3 形态学特征观察 |
1.2.4 分子生物学鉴定 |
1.2.5 纤维素分解菌优势组合的确定 |
2 结果 |
2.1 纤维素分解菌的分离与筛选结果 |
2.2功能菌株形态及生理生化特征 |
2.3 分子生物学鉴定 |
2.4拮抗试验 |
2.5 交叉组合酶活力 |
2.5.1 交叉组合酶活力测定结果 |
3 讨论 |
4 结论 |
(9)一株耐高温纤维素降解菌的分离筛选及鉴定(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 实验材料 |
1.1.2 主要试剂 |
1.1.3培养基 |
1.1.4主要设备和仪器 |
1.2 方法 |
1.2.1 菌株分离筛选 |
1.2.2 纤维素酶活的测定 |
1.2.3 菌株鉴定 |
2 结果与讨论 |
2.1 分离纯化结果 |
2.2 初筛试验结果 |
2.2 复筛试验 |
2.3 菌株XD-3的鉴定 |
2.3.1 形态特征 |
2.3.2 生理生化特性 |
2.3.3 基于16SrRNA基因序列的系统发育分析 |
3 结语 |
(10)高效纤维素分解菌的分离鉴定及生物效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 国内外秸秆资源及利用现状研究 |
1.2 农业秸秆的主要组分 |
1.3 秸秆还田现状 |
1.4 纤维素分解菌的研究进展 |
1.5 纤维素分解菌的产酶条件优化研究进展 |
1.6 研究目的和意义 |
第二章: 纤维素分解菌株的分离及鉴定 |
2.1 材料 |
2.2 方法 |
2.3 结果与分析 |
2.4 小结 |
第三章 纤维素分解菌产酶条件优化 |
3.1 供试材料 |
3.2 试验方法 |
3.3 结果与分析 |
3.4 小结 |
第4章 纤维素分解菌菌株的玉米秸秆降解能力评定 |
4.1 材料与方法 |
4.2 结果与分析 |
4.3 小结 |
第5章 纤维素分解菌对苏子和油菜生长的影响研究 |
5.1 材料与方法 |
5.2 结果分析 |
5.3 小结 |
第6章 讨论与结论 |
6.1 讨论 |
6.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、一组纤维素分解菌的分离、筛选及其产酶条件的研究(论文参考文献)
- [1]低温高效复合菌系PLC-8对木质纤维素分解特性及菌株协同效应初探[D]. 杨梦雅. 延边大学, 2020(05)
- [2]大别山黄牛瘤胃液中纤维素分解菌的分离、鉴定及降解效果研究[D]. 冉梦. 安徽农业大学, 2020(04)
- [3]高温降解纤维素菌株的筛选及酶学性质的研究[D]. 纪莹莹. 沈阳农业大学, 2019(03)
- [4]低温玉米秸秆降解菌的筛选及其复合菌系产酶条件优化[D]. 于素素. 沈阳农业大学, 2019(02)
- [5]双峰驼肠道微生态特征及纤维素分解菌的研究[D]. 何静. 内蒙古农业大学, 2019(01)
- [6]蒙古马胃肠道细菌群落组成及纤维素分解菌的研究[D]. 苏少锋. 内蒙古农业大学, 2019(01)
- [7]纤维素降解微生物的筛选及高效纤维素酶活条件研究[D]. 薛藩. 扬州大学, 2019(01)
- [8]鹅肠道纤维素分解菌的分离与优化组合研究[J]. 周海柱,高云航,徐博,陶大鹏,勾长龙,腾战伟,娄玉杰. 中国畜牧杂志, 2017(10)
- [9]一株耐高温纤维素降解菌的分离筛选及鉴定[J]. 易旻,杨玉婷,李梦霖,张丽,贺建武,刘祝祥,陈义光. 吉首大学学报(自然科学版), 2017(04)
- [10]高效纤维素分解菌的分离鉴定及生物效应研究[D]. 杨超博. 延边大学, 2017(01)