大熊猫和奶牛粪便中纤维素降解菌的筛选与鉴定

发布时间：2017-06-25 08:01

  本文关键词：大熊猫和奶牛粪便中纤维素降解菌的筛选与鉴定，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本研究以大熊猫和中国荷斯坦奶牛粪便为实验对象,采用形态学观察、菌株的生理生化实验、菌株的分子鉴定及酶活性测定等方法,筛选大熊猫和奶牛粪便纤维素降解菌,旨在为寻找高效纤维素降解菌提供理论依据。实验一：纤维素降解菌筛选。纤维素降解菌的筛选包括初筛和复筛两个阶段。初筛过程是将粪样放入到液体发酵培养基中恒温震荡培养3 d,然后将发酵液稀释并在固体培养基平板中涂布,挑取单菌落进行纯化培养,然后将纯化后的菌株滴加到固体培养基中再进行培养,之后用刚果红染色进行鉴定,选取透明水解圈较大的菌株。菌株的复筛主要是测定菌株的CMCase和FPAase两种酶的酶活性,选取酶活性较高的菌株,进行后续的鉴定。本实验分别从大熊猫和中国荷斯坦奶牛粪便样本各筛选出5株纤维素降解菌。实验二：纤维素降解菌鉴定。纤维素降解菌的鉴定包括形态学观察、生理生化实验及分子生物学鉴定等三个方面。形态学观察主要包括革兰氏染色并观察菌的形状,观察菌落的颜色、形状、菌落大小、透明度、光泽度、质地、边缘特征及隆起形状等。生理生化实验参照《伯杰氏细菌鉴定手册》的有关方法进行生理生化测定。包括糖醇的发酵实验、淀粉的水解实验、V-P实验、甲基红实验、氧化酶实验、接触酶实验及硝酸盐还原反应等。分子生物学鉴定主要通过聚合酶链式反应,测定基因序列,并与Genbank基因库的已知序列进行比对分析,鉴定菌株的种类。经鉴定从大熊猫和中国荷斯坦奶牛粪便中筛选得到的纤维素降解株菌分别为白色链霉菌(NC020990)、假单胞菌(NC020209)、芽孢杆菌(NC021171)、克雷伯菌(NC016612)、类芽孢杆菌(NC012914)和假单胞菌(NC020209)、志贺氏菌(NC007384)、菠萝泛菌(NC013956)、嗜麦芽寡养单胞菌(NC010943)及类芽孢杆菌(NC012914)。实验三：酶活性优化测定。本实验酶活性优化因素设定为5个,分别是培养时间、培养温度、pH、接种量及装液量。通过单因素优化实验条件,测定菌株酶活性。大熊猫粪便中所筛选的菌株产酶条件及产酶结果如下：白色链霉菌(NC020990)在pH为7,温度35℃,装液量30%,接种量2.5%,摇床转速为180 rpm的条件下培养36 h, CMCase为最大值24.732U。假单胞菌(NC020209)在pH为6,温度25℃,装液量30%,接种量4%,摇床转速为180 rpm的条件下培养36 h,CMCase为最大值24.362U。芽孢杆菌(NC021171)在pH为6.5,温度30℃,装液量30%,接种量2%摇床转速为180 rpm的条件下培养30h,CMCase为最大值23.125 U。克雷伯菌(NC016612)在pH为6.5,温度30℃,装液量30%,接种量2%,摇床转速为180 rpm的条件下培养42 h, CMCase为最大值18.642 U。类芽孢杆菌(NC012914)在pH为7,温度30℃,装液量30%,接种量2%,摇床转速为180 rpm的条件下培养48h,CMCase为最大值9.234U通过单因素优化实验条件,测定菌株酶活性,中国荷斯坦奶牛粪便中所筛选的菌株产酶条件及产酶结果如下：假单胞菌(NC020209)在pH为6,温度25℃,装液量30%,接种量4%,摇床转速为180 rpm的条件下培养36h,CMCase为最大值23.156U。志贺氏菌(NC007384)在pH为7,温度为35℃,装液量40%,接种量2.5%,摇床转速为180 rpm的条件下培养42h,CMCase为最大值21.842U.菠萝泛菌(NC013956)在pH为6.5,温度30℃,装液量30%,接种量3%,摇床转速为180 rpm的条件下培养36h,CMCase为最大值10.624U。嗜麦芽寡养单胞菌(NC010943)在pH为6.5,温度35℃,装液量30%,接种量2.5%,摇床转速为180rpm的条件下培养36 h,CMCase为最大值9.942 U。类芽孢杆菌(NC012914)在pH为7,温度30℃,装液量30%,接种量2%,摇床转速为180 rpm的条件下培养48 h,CMCCase为最大值9.146U。
【关键词】：大熊猫 中国荷斯坦奶牛 纤维素降解菌 筛选 鉴定
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S852.6
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 文献综述13-20
• 1 前言13-20
• 1.1 我国纤维资源现状13-14
• 1.1.1 农作物秸秆13
• 1.1.2 能源类作物13
• 1.1.3 农产品加工副产品13-14
• 1.2 纤维的结构及降解菌14-15
• 1.2.1 纤维素的结构与特性14
• 1.2.2 纤维素降解菌14-15
• 1.3 纤维素酶系15-16
• 1.4 纤维素酶的应用16-17
• 1.4.1 在饲料产业中的应用16
• 1.4.2 在食品加工业中的应用16-17
• 1.4.3 在能源产业中的应用17
• 1.4.4 在造纸业中的应用17
• 1.4.5 在纺织业中的应用17
• 1.5 纤维素酶的研究进展17-18
• 1.5.1 国外的研究进展17-18
• 1.5.2 国内的研究进展18
• 1.6 本课题研究的目的和意义18-20
• 第二章 纤维素降解菌的筛选20-26
• 1 材料与方法20-23
• 1.1 材料20-21
• 1.1.1 实验样品20
• 1.1.2 实验试剂20
• 1.1.3 培养基20-21
• 1.2 实验方法21-23
• 1.2.1 粪样的处理21
• 1.2.2 菌株的初选21
• 1.2.3 菌株的复筛21-23
• 2 结果与分析23-26
• 2.1 纤维素降解菌的初筛结果23
• 2.2 纤维素降解菌的复筛23-26
• 2.2.1 葡萄糖标准曲线的绘制23-24
• 2.2.2 CMCase和FPAase酶活力测定结果24-26
• 第三章 菌株的鉴定及生物学分析26-49
• 1 材料与方法26-29
• 1.1 材料26
• 1.1.1 实验试剂26
• 1.1.2 实验仪器26
• 1.1.3 培养基26
• 1.2 实验方法26-29
• 1.2.1 菌落形态学观察26-27
• 1.2.2 细胞形态学观察27
• 1.2.3 菌株的生理生化实验27
• 1.2.4 菌株的分子生物学鉴定27-29
• 2 结果与分析29-49
• 2.1 奶牛粪便中菌株生理生化特性29-38
• 2.1.1 菌株的菌落特征29-31
• 2.1.2 菌株的生理生化实验31-35
• 2.1.3 菌株的分子鉴定35-38
• 2.2 大熊猫粪便中菌株生理生化特性38-49
• 2.2.1 菌株的菌落特征38-41
• 2.2.2 菌株的生理生化实验41-45
• 2.2.3 菌株的分子鉴定45-49
• 第四章 纤维素降解菌酶活性比较分析49-75
• 1 材料与方法49-50
• 1.1 材料49
• 1.1.1 菌种49
• 1.1.2 培养基49
• 1.2 实验方法49-50
• 1.2.1 纤维素降解菌酶培养时间优化49
• 1.2.2 纤维素降解菌酶培养温度优化49
• 1.2.3 纤维素降解菌酶培养pH优化49
• 1.2.4 纤维素降解菌酶接种量优化49-50
• 1.2.5 纤维素降解菌酶装液量优化50
• 2 结果与分析50-75
• 2.1 奶牛粪便中菌株酶活力测定50-62
• 2.1.1 志贺氏菌发酵条件优化50-52
• 2.1.2 类芽孢杆菌发酵条件优化52-55
• 2.1.3 假单胞菌发酵条件优化55-57
• 2.1.4 嗜麦芽寡养单胞菌发酵条件优化57-59
• 2.1.5 菠萝泛菌发酵条件优化59-62
• 2.2 大熊猫粪便中菌株酶活测定62-73
• 2.2.1 假单胞菌发酵条件优化62-64
• 2.2.2 克雷伯菌发酵条件优化64-66
• 2.2.3 类芽孢杆菌发酵条件优化66-69
• 2.2.4 芽孢杆菌发酵条件优化69-71
• 2.2.5 白色链霉菌发酵条件优化71-73
• 2.3 大熊猫和奶牛粪便中菌株酶活力比较分析73-75
• 第五章 全文结论75-78
• 1 结论75-77
• 2. 本实验的创新点77
• 3、前景展望77-78
• 附录一 纤维降解菌拉丁文名对照表78-79
• 参考文献79-83
• 致谢83

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本文编号：481303