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纤维素降解菌和温度对水稻秸秆纤维降解和发酵品质的影响

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草地学报 2024年

作者：杨丹周雨歆尹含雪陈丹丹张庆华南农业大学林学与风景园林学院广东木本饲料工程技术研究中心广东省森林植物种质创新与利用重点实验室

本研究从白蚁肠道中筛选出了一株纤维素降解菌，并探讨其在不同温度下水稻（Oryza sativa L.）秸秆青贮中的发酵效果。青贮试验设置对照组（CK）和纤维素降解菌处理组（CS），纤维素降解菌添加量为1×107cfu·g-1，分别进行常温（28℃... 详细信息

本研究从白蚁肠道中筛选出了一株纤维素降解菌，并探讨其在不同温度下水稻（Oryza sativa L.）秸秆青贮中的发酵效果。青贮试验设置对照组（CK）和纤维素降解菌处理组（CS），纤维素降解菌添加量为1×107cfu·g-1，分别进行常温（28℃）和高温（37℃）青贮，30d后取样分析青贮品质。结果表明，与对照组相比，添加纤维素降解菌在常温条件下能够显著增加乳酸菌数量和乳酸含量，显著降低pH值（P纤维素降解菌均显著降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量（P纤维素降解菌有助于降解纤维素，促进乳酸发酵，对水稻秸秆青贮饲料发酵品质具有改善作用。在37℃条件下，水稻秸秆青贮饲料纤维降解效果更佳。

关键词：纤维素降解菌纤维水稻秸秆温度青贮

纤维素降解菌的筛选、鉴定、菌群构建及降解效果评价

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纤维素降解菌的筛选、鉴定、菌群构建及降解效果评价

作者：董宇塔里木大学

学位级别：硕士

我国属于农业大国,农作物秸秆种类繁多,资源丰富。随着畜牧产业的发展,对饲料需求量大幅度增加,如何使秸秆资源在畜牧生产得到高效利用成为研究热点。南疆饲养的卡拉库尔羊、塔里木马鹿、荷斯坦奶牛受环境因素影响,所饲粗饲料多以高纤... 详细信息

我国属于农业大国,农作物秸秆种类繁多,资源丰富。随着畜牧产业的发展,对饲料需求量大幅度增加,如何使秸秆资源在畜牧生产得到高效利用成为研究热点。南疆饲养的卡拉库尔羊、塔里木马鹿、荷斯坦奶牛受环境因素影响,所饲粗饲料多以高纤维的秸秆为主,因此,在排出的粪便中存在着一定的纤维素降解菌。本试验通过刚果红染色和酶活性测定,从卡拉库尔羊、塔里木马鹿、荷斯坦奶牛粪便中分离筛选出具有高效降解纤维能力的菌株,进行不同组合构建复合菌群,降解甜高粱秸秆,采用体外产气法、瘤胃微生物测序和尼龙袋法筛选出最佳降解甜高粱秸秆的复合菌群。试验一:纤维素降解菌的分离、筛选、鉴定及优势菌拮抗性研究采集卡拉库尔羊、塔里木马鹿、荷斯坦奶牛粪便,去除表面杂质,用灭菌刀片在中间位置剖开,中心位置取样,利用刚果红染色和测定羧甲基纤维素酶活性、滤纸酶活性和外切酶活性,分离筛选得到优势菌株,对优势菌株进行鉴定以及拮抗试验。结果表明:1)分离得到11株具有透明圈的菌株,透明圈直径大小依次为:N2、S5、L2、S2、N12、N1、N3、N5、N6、S3、S8。2)S5菌株的CMC酶活最高,显著高于其他菌株（P菌株的CMC酶活次之;S5菌株的FPA酶活最高,显著高于其他菌株（P菌株的FPA酶活次之;S5菌株的C1酶活最高,显著高于N1、N2、N3、N5、N6、N12、S3、S5和S8菌株（P菌株的C1酶活次之。3)N1、S2、S5和L2菌株经鉴定分别为Cellulomonas iranensis、Streptomyces litmocidini、Metabacillus schmidteae和Streptomyces griseorubens。4)N1、S2、S5和L2分别两两交叉划线培养,其中N1菌株和S2菌株之间存在拮抗作用。试验二:不同复合菌群处理甜高粱秸秆对体外发酵的影响筛选得到的优势菌株进行不同组合构建复合菌群,对甜高粱秸秆进行降解处理,测定营养成分以及采用体外产气法测定体外产气量、产气参数和发酵参数。结果表明:1)各复合菌群处理组的CP含量均有所提高,其中G组显著高于CK组、A组、B组、D组和E组（P菌群处理组的NDF、ADF和ADL含量显著低于CK组（PF组>C组>D组>E组>A组>B组>CK组。3)CK组的a值最低（2.32）,显著低于复合菌群处理组（P菌群处理组（P菌群处理组（P菌群处理组（P菌群处理组（P菌群处理组（P0.05）,范围在6.68～6.89;复合菌群处理组的NH3-N含量、乙酸含量、丙酸含量和干物质降解率显著高于CK组（P降解率显著高于CK组、A组、B组、C组、D组和E组（P0.05）。试验三:不同复合菌群处理甜高粱秸秆对卡拉库尔羊瘤胃微生物的影响高通量测序体外发酵液中的微生物丰富度和多样性。结果表明:1)复合菌群处理组改变了瘤胃细菌的丰富度和多样性,其中F组和G组的瘤胃细菌丰富度增加,对瘤胃真菌的丰富度和多样性无显著影响。2)在瘤胃细菌门水平上,拟杆菌门、厚壁菌门和疣微菌门为优势菌门,各处理组的拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度之间无显著差异（P>0.05）,F组的疣微菌门相对丰度显著增加（P菌科RC9肠道群属、普雷沃氏菌属和瘤胃球菌属为优势菌属,各处理组的理研菌科RC9肠道群属、普雷沃氏菌属、瘤胃球菌属和UCG＿004的相对丰度之间无显著差异（P>0.05）,F组的纤维杆菌属相对丰度显著增加（P菌门水平上,新丽鞭毛菌门、子囊菌门和担子菌门为优势菌门,F组的子囊菌门相对丰度显著增加（P菌属、瘤胃壶菌

关键词：纤维素降解菌菌群构建甜高粱秸秆体外发酵瘤胃微生物瘤胃降解率

不同来源纤维素降解菌的筛选、鉴定及产酶能力的比较

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草地学报 2024年第4期32卷 1252-1258页

作者：陈欢史子浩吴春会李秋凤于晓梦徐领贾海阔刘震灵王明亚河北农业大学动物科技学院河北保定071000 农业农村部奶牛健康养殖重点实验室(部省共建) 河北保定071000

为了选育纤维素高效降解菌,提高纤维素降解效率。本研究从肉牛瘤胃液、肉牛粪便,蝗虫肠道末筛选纤维素降解能力较强的株系,对其进行生物学鉴定和酶活性比较。结果表明,从肉牛瘤胃液中筛选出纤维素降解株系L7,L8-1和L9,分别鉴定为高地芽... 详细信息

为了选育纤维素高效降解菌,提高纤维素降解效率。本研究从肉牛瘤胃液、肉牛粪便,蝗虫肠道末筛选纤维素降解能力较强的株系,对其进行生物学鉴定和酶活性比较。结果表明,从肉牛瘤胃液中筛选出纤维素降解株系L7,L8-1和L9,分别鉴定为高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis)、暹罗芽孢杆菌(***)和枯草芽孢杆菌(***);从蝗虫肠道末中筛选得到株系H2-1和H3-1,分别鉴定为枯草芽孢杆菌(***)和解蛋白芽孢杆菌(***);从肉牛粪便中筛选得到株系F8-2被鉴定为高地芽孢杆菌(***)。其中降解能力最强的株系为L7,其全酶(FPA)、外切葡聚糖酶(C_(1)),内切葡聚糖酶(CMC)和β-葡萄糖苷酶(β-Gase)活性分别为4.28,1.89,5.57,2.30 U·mL^(-1)。菌落D/d平均值与FPA,CMC,C_(1),β-Gase的酶活性呈显著正相关(P纤维素降解能力,为提高饲料转化率提供了更多可能。

关键词：纤维素降解菌酶活性芽孢杆菌

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麦洼牦牛粪便纤维素降解菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

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江苏农业科学 2024年第7期52卷 223-230页

作者：姜立春付丹阳赵欣悦蒋道玉张雨洁宋晚晴绵阳师范学院生命科学与技术学院四川绵阳621000

为从麦洼牦牛粪便中筛选出具有高纤维素降解能力的菌株,通过羧甲基纤维素钠(CMC-Na)培养基分离培养,再利用滤纸条崩解和刚果红平板透明圈试验进行初筛,将获得的菌株使用DNS法测定CMC酶活力进行复筛。根据菌体形态学观察及16S rRNA序列... 详细信息

为从麦洼牦牛粪便中筛选出具有高纤维素降解能力的菌株,通过羧甲基纤维素钠(CMC-Na)培养基分离培养,再利用滤纸条崩解和刚果红平板透明圈试验进行初筛,将获得的菌株使用DNS法测定CMC酶活力进行复筛。根据菌体形态学观察及16S rRNA序列测定及序列同源性比较结合构建的系统发育树分析,确定该菌分类地位。结果表明,从麦洼牦牛粪便中筛选出1株酶活性为11.88 U/mL的纤维素酶产生菌株,经菌种初步鉴定该菌为溶杆菌属,命名为Lysobacter ***16。以菌株MY16发酵产酶的最优培养基配方为:最适碳源蔗糖(50 g/L),最适氮源尿素(7 g/L)为基础,对其培养条件采用Plackett-Burman试验和最陡爬坡试验,结合Box-Benhnken试验响应面法分析,得出培养条件优化结果为温度41℃、接种量8.1%、时间21 h。在最适条件下,培养CMCase活性为36.12 U/mL,比优化前提高了2.04倍。综上可知,本研究筛选出了1株具有高CMC酶活性的菌株MY16,可为纤维素的生物高值转化提供优质的菌种资源。

关键词：纤维素降解菌牦牛粪便纤维素酶单因素法响应面优化

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牛羊粪中纤维素降解菌的筛选鉴定及产酶条件优化

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中国酿造 2024年第9期43卷 118-123页

作者：杨金波杜中平韩睿青海大学农林科学院青海省蔬菜遗传与生理重点实验室青海西宁810016 青海高原种质资源研究与利用实验室青海西宁810016

该研究采用刚果红染色法和滤纸条崩解法从青海天然牧场的牛羊粪中分离筛选纤维素降解菌,通过形态学观察及分子生物学技术对筛选菌株进行鉴定。以羧甲基纤维素(CMC)酶活性为筛选指标,采用单因素试验及响应面试验对其产酶条件进行优化,并... 详细信息

该研究采用刚果红染色法和滤纸条崩解法从青海天然牧场的牛羊粪中分离筛选纤维素降解菌,通过形态学观察及分子生物学技术对筛选菌株进行鉴定。以羧甲基纤维素(CMC)酶活性为筛选指标,采用单因素试验及响应面试验对其产酶条件进行优化,并评价其对不同秸秆的降解效果。结果表明,筛选获得一株具有较高产纤维素酶活性的菌株BC-4,其被鉴定为索诺拉沙漠芽孢杆菌(Bacillus sonorensis)。单因素及响应面试验结果表明,该菌株最优产酶条件为发酵初始pH8,接种量2%,发酵温度35℃。在此优化条件下,菌株BC-4产羧甲基纤维素酶活性为93.7 U/mL。该菌株对不同秸秆均具有较好的降解效果,其中对菊芋秸秆降解率最高为26.3%。

关键词：纤维素降解菌筛选鉴定产酶条件优化秸秆降解

低温地区纤维素降解菌的筛选鉴定与纤维素酶活力测定

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贵州农业科学 2024年第3期52卷 79-85页

作者：付增宇郭玮李志超刘墨周海柱吉林农业大学动物科学技术学院吉林长春130118 吉林省畜牧总站吉林长春130062 松原市宁江区农业综合行政执法大队吉林松原138000

【目的】筛选低温地区纤维素降解菌,为畜禽粪便无害化处理提供理论依据。【方法】通过适温性测定与刚果红染色法,对吉林低温地区冻土和牛粪中初步分离并筛选低温、纤维素降解菌;通过16S rDNA测序对菌株进行分子生物学鉴定;通过葡萄糖标... 详细信息

【目的】筛选低温地区纤维素降解菌,为畜禽粪便无害化处理提供理论依据。【方法】通过适温性测定与刚果红染色法,对吉林低温地区冻土和牛粪中初步分离并筛选低温、纤维素降解菌;通过16S rDNA测序对菌株进行分子生物学鉴定;通过葡萄糖标准曲线的绘制测定纤维素酶的活性。【结果】在牛粪与冻土中通过适温性测定筛选出3株低温菌株(D-3、D-7和D-16),通过刚果红染色法与酶活性测定筛选出5株纤维素酶活性较高的菌株(X-1、X-5、X-9、X-11和X-18),均属于细菌,经过16S rDNA测序鉴定,将测序结果利用BLAST软件进行同源性比对,并建立基因系统发育树得知,3株低温细菌分别为弗雷德里克斯堡假单胞菌、醋酸钙不动杆菌和产黄假单胞菌,5株纤维素降解菌株分别为蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和沙福芽孢杆菌。【结论】吉林低温地区可培养纤维素降解菌的类群组成及纤维素降解能力。筛选出的5株活性较高的纤维素降解菌株(X-1、X-5、X-9、X-11和X-18)可作为有效降解纤维素的潜力菌株应用于粪污堆肥发酵剂的研制。

关键词：纤维素降解菌低温分离筛选优化纤维素酶

堆肥中纤维素降解菌的筛选及复配菌降解性能研究

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工业微生物 2024年第4期54卷 31-33页

作者：薛阳抚顺职业技术学院(抚顺师专) 辽宁抚顺113122

纤维素作为植物细胞壁的主要成分广泛存在于自然界中,其降解过程对于堆肥发酵、土壤改良及生物质能的开发利用具有重要意义。在堆肥过程中,纤维素降解菌发挥着至关重要的作用。本文旨在将纤维素分解菌株从玉米秸秆堆肥中分离出来,并通... 详细信息

纤维素作为植物细胞壁的主要成分广泛存在于自然界中,其降解过程对于堆肥发酵、土壤改良及生物质能的开发利用具有重要意义。在堆肥过程中,纤维素降解菌发挥着至关重要的作用。本文旨在将纤维素分解菌株从玉米秸秆堆肥中分离出来,并通过测定相关酶的活性、滤纸条的崩解能力和兼容性、再构建复合菌系、评价降解性能等方法,筛选优良菌株。

关键词：堆肥玉米秸秆纤维素降解菌复合菌系滤纸条崩解

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

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环境科学学报 2017年第10期37卷 3679-3686页

作者：万文结刘月薛芷筠张泽文程国军李晓华何冬兰中南民族大学生命科学学院武汉430074

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... 详细信息

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.

关键词：农作物秸秆纤维素降解菌纤维素酶酶活酶学性质

纤维素降解菌的筛选及在狼尾草青贮中使用效果评价

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草业学报 2016年第4期25卷 197-203页

作者：黄勤楼钟珍梅黄秀声陈钟佃冯德庆夏友国福建省农业科学院畜牧兽医研究所福建福州350013 福建省丘陵地区循环农业工程技术研究中心福建福州350013 福建省农业科学院农业生态研究所福建福州350013

纤维素降解菌对改善牧草品质和提高动物对饲草的利用率具有重要作用。引进多种纤维素降解菌并从中筛选出酶活力较高的11,21和36号菌株。利用筛选出的3株菌株的发酵液,开展在青贮杂交狼尾草中的使用效果评价[设4个处理,处理1为未添加菌... 详细信息

纤维素降解菌对改善牧草品质和提高动物对饲草的利用率具有重要作用。引进多种纤维素降解菌并从中筛选出酶活力较高的11,21和36号菌株。利用筛选出的3株菌株的发酵液,开展在青贮杂交狼尾草中的使用效果评价[设4个处理,处理1为未添加菌液的对照组(CK),处理2,3,4分别添加11,21,36号菌株菌液]。结果表明,添加纤维素降解菌能提高青贮牧草乳酸含量,处理2,3,4的乳酸含量比CK提高了19.42%(P0.05);添加纤维素菌液进行青贮的3个处理的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和半纤维素(HC)的含量均低于CK和青贮前,其中处理3的NDF、ADF和HC含量最低,表明筛选出的3种纤维素降解菌菌株均能改善青贮品质,不同程度地降解了牧草纤维素的含量,其中处理3(21号菌株)降解纤维素的效果最为明显,青贮料营养品质最好。

关键词：纤维素降解菌酶活力杂交狼尾草青贮