用于蘑菇養(yǎng)殖的秸稈堆肥中高溫纖維素降解菌的篩選鑒定及相關(guān)水解酶的研究

【摘要】：木質(zhì)纖維素物質(zhì)是地球上最豐富的可再生資源,利用微生物對(duì)其進(jìn)行降解,轉(zhuǎn)化為可被人類(lèi)利用的有效能源,對(duì)解決日益嚴(yán)重的能源危機(jī)具有極其重要的意義。堆肥是木質(zhì)纖維素被活躍降解的生境之一,本文從聊城莘縣朝城鎮(zhèn)堆制的用于蘑菇培養(yǎng)的高溫秸稈堆肥中篩選獲得具有明顯羧甲基纖維素(CMC)水解圈的菌株,并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性質(zhì)研究,主要的工作內(nèi)容和結(jié)果如下： 1、秸稈堆肥中高溫纖維素降解菌篩選鑒定。 近年來(lái)不斷有纖維素降解微生物得到分離和研究,但只有少數(shù)微生物產(chǎn)生的纖維素酶系能夠完全水解纖維素,并用于工業(yè)化使用。本文通過(guò)CMC平板活性篩選,從聊城莘縣朝城鎮(zhèn)堆置的秸稈堆肥中篩選獲得了9株具有明顯CMC水解圈的菌株,其中B6、B60-1和B60-3從一次發(fā)酵堆肥中獲得,屬于鏈霉菌屬,產(chǎn)木聚糖酶；D1、D2.1、D2.2、D2.3和D3從二次發(fā)酵堆肥中獲得,為鏈霉菌屬,具有CMCase活性；菌株E1雖然具有較明顯的CMC水解圈,但沒(méi)有檢測(cè)到胞外酶活和菌體酶活,為芽孢桿菌屬,基因組含有GH48纖維素外切酶基因。 2、堆肥木質(zhì)纖維素成分分析及二次發(fā)酵堆肥中放線菌多樣性研究。 通過(guò)分析堆肥各階段樣品的木質(zhì)纖維素成分的分析發(fā)現(xiàn)在堆肥過(guò)程中秸稈的木質(zhì)素相對(duì)含量有所上升,這是由于其降解速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于纖維素和半纖維素而導(dǎo)致的累積效果；纖維素在一次發(fā)酵初期有明顯降解,由40%下降到25%；半纖維素在堆肥過(guò)程中一直保持持續(xù)緩慢的降解。對(duì)二次發(fā)酵堆肥樣品的放線菌多樣性研究發(fā)現(xiàn),其中的菌種多為未培養(yǎng)微生物,還不能明確其分類(lèi)地位和作用。 3、篩選菌株粗酶液性質(zhì)研究。 從二次發(fā)酵堆肥中篩選得到5株具有CMCase活性的菌株,其粗酶液表現(xiàn)相似的酶學(xué)性質(zhì)：最適酶反應(yīng)溫度50-65℃,最適酶反應(yīng)pH5.0。從一次發(fā)酵堆肥中篩選的3株菌,具有木聚糖酶活性,最適酶反應(yīng)溫度為70℃,在60℃孵育10h仍能保持60%以上的酶活力,最適酶反應(yīng)pH較為廣泛6.0-9.0,并表現(xiàn)較好的耐受性。對(duì)菌株B6的發(fā)酵進(jìn)程測(cè)定,發(fā)現(xiàn)其可在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大產(chǎn)酶量。同時(shí),B6在以2%秸稈和0.5%peptone為碳氮源培養(yǎng)其產(chǎn)酶量較初始CMC發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)時(shí)得到很大提高(10倍),為酶的大量獲得提供了可能。 4、菌株B6產(chǎn)木聚糖酶的分離純化及質(zhì)譜鑒定。 對(duì)菌株B6的粗酶液經(jīng)DEAE柱層析分離,SDS-PAGE復(fù)性電泳剛果紅染色,菌株B6產(chǎn)分子量約為45kDa的木聚糖酶,該蛋白對(duì)不溶性木聚糖具有吸附結(jié)合能力,質(zhì)譜鑒定未檢索成功,推測(cè)其可能是未報(bào)道的蛋白。 5、菌株B6木聚糖酶基因擴(kuò)增。 通過(guò)GH10\GH11木聚糖酶通用兼并引物擴(kuò)增的到與鏈霉菌來(lái)源的木聚糖酶具有較高相似性的木聚糖酶基因片段,為進(jìn)一步了解B6產(chǎn)木聚糖酶提供了可能。 【關(guān)鍵詞】：堆肥 纖維素降解菌 木聚糖酶 蛋白純化
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：S646;S182
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 縮略表11-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)12-15
• 1.1.1 纖維素結(jié)構(gòu)12-14
• 1.1.2 半纖維素結(jié)構(gòu)14
• 1.1.3 木質(zhì)素結(jié)構(gòu)14-15
• 1.2 木質(zhì)纖維素降解微生物15-18
• 1.2.1 纖維素降解微生物15-16
• 1.2.2 半纖維降解微生物16-17
• 1.2.3 木質(zhì)素降解微生物17-18
• 1.3 木質(zhì)纖維素降解酶18-22
• 1.3.1 纖維素酶18-20
• 1.3.2 半纖維素酶20-21
• 1.3.3 木質(zhì)素降解酶21-22
• 1.4 立題依據(jù)和工作思路22-24
• 第二章 高溫纖維素降解菌的篩選鑒定24-42
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料24-25
• 2.1.1 樣品來(lái)源24
• 2.1.2 培養(yǎng)基和試劑24-25
• 2.1.3 主要儀器25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法25-27
• 2.2.1 菌種篩選25
• 2.2.2 酶活檢測(cè)25-26
• 2.2.3 菌種初步鑒定26-27
• 2.3 結(jié)果與分析27-40
• 2.3.1 纖維素降解菌的篩選27-29
• 2.3.2 酶活檢測(cè)29-30
• 2.3.3 菌種鑒定30-40
• 2.4 討論40-42
• 第三章 秸稈堆肥木質(zhì)纖維素成分分析及其微生物多樣性分析42-52
• 3.1 材料與儀器42-43
• 3.1.1 樣品采集42
• 3.1.2 主要試劑42-43
• 3.1.3 主要儀器43
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法43-46
• 3.2.1 木質(zhì)纖維素成分測(cè)定43-45
• 3.2.2 微生物多樣性分析45-46
• 3.3 結(jié)果與分析46-51
• 3.3.1 堆肥各階段樣品木質(zhì)纖維素成分分析46-47
• 3.3.2 一次發(fā)酵秸稈堆肥不同深度樣品木質(zhì)纖維素成分分析47
• 3.3.3 二次發(fā)酵堆肥樣品放線菌多樣性分析47-51
• 3.4 討論51-52
• 第四章 產(chǎn)纖維素酶分離菌粗酶液性質(zhì)分析及發(fā)酵條件初步優(yōu)化52-62
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料52-53
• 4.1.1 菌種52
• 4.1.2 培養(yǎng)基和試劑52
• 4.1.3 主要儀器52-53
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法53-55
• 4.2.1 粗酶液制備53
• 4.2.2 酶活檢測(cè)方法53-54
• 4.2.3 發(fā)酵進(jìn)程測(cè)定54
• 4.2.4 蛋白含量分析54
• 4.2.5 碳源對(duì)酶產(chǎn)量的影響54
• 4.2.6 氮源對(duì)酶產(chǎn)量的影響54-55
• 4.3 結(jié)果與分析55-60
• 4.3.1 酶反應(yīng)最適溫度及溫度穩(wěn)定性的測(cè)定55-57
• 4.3.2 酶反應(yīng)最適pH及pH穩(wěn)定性的測(cè)定57-58
• 4.3.3 發(fā)酵進(jìn)程酶活分析58-60
• 4.3.4 發(fā)酵培養(yǎng)基對(duì)酶產(chǎn)量的影響60
• 4.4 討論60-62
• 第五章 B6菌株產(chǎn)木聚糖酶蛋白純化及其基因克隆的研究62-83
• 5.1 材料與方法62-71
• 5.1.1 菌種及培養(yǎng)基62-63
• 5.1.2 引物63
• 5.1.3 主要試劑與儀器63-64
• 5.1.4 酶的分離純化64
• 5.1.5 不溶性木聚糖、Avicel吸附研究64-65
• 5.1.6 質(zhì)譜鑒定65
• 5.1.7 木聚糖酶基因擴(kuò)增65-67
• 5.1.8 菌株B6基因組文庫(kù)構(gòu)建67-70
• 5.1.9 其他分析方法70-71
• 5.2 結(jié)果與分析71-82
• 5.2.1 木聚糖酶的離子交換層析分離71-73
• 5.2.2 木聚糖酶對(duì)不溶性木聚糖、Avicel的吸附研究73-74
• 5.2.3 質(zhì)譜鑒定74-76
• 5.2.4 木聚糖酶基因擴(kuò)增76-80
• 5.2.5 B6基因組文庫(kù)構(gòu)建及篩選80-82
• 5.3 討論82-83
• 全文總結(jié)83-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 致謝89-91
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表91

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

雙孢蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵簡(jiǎn)易技術(shù)    楊立宇;李金紅;

芋花葉病毒檢測(cè)試劑盒的研制    韋傳寶;賈玉成;杜宇;

普通菜豆農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析及主成分分析    張運(yùn)鋒;黃光和;李希國(guó);譚學(xué)林;

杉木葉片蛋白質(zhì)提取方法的改良    林思祖;曹光球;丁國(guó)昌;劉寶;

3種ELISA法檢測(cè)Bt殺蟲(chóng)蛋白的比較研究    崔林開(kāi);葉華智;

PCR技術(shù)檢測(cè)熟肉制品中沙門(mén)氏菌的研究    尹榮煥;尹榮蘭;楊玉英;潘樹(shù)德;蘇振山;白文林;

氯霉素人工免疫原的合成與鑒定    王自良;張海棠;王艷榮;張改平;

豬肝臟基因組DNA提取與純化的研究    韓芬霞;

大蒜蛋白酶抑制劑的分離純化與部分性質(zhì)研究    張麗霞;張國(guó)強(qiáng);

食品中金黃色葡萄球菌的PCR檢測(cè)    劉開(kāi)華;王三保;邢淑婕;

農(nóng)桿菌介導(dǎo)Ds轉(zhuǎn)座因子的黃瓜遺傳轉(zhuǎn)化    劉愛(ài)榮;陳雙臣;

梨活體花柱內(nèi)花粉RNA的降解    徐義流;張紹鈴;

特異腐質(zhì)霉纖維素酶的酶譜分析    王在貴;何瑞國(guó);錢(qián)世鈞;劉朝良;

用膜結(jié)晶技術(shù)制備蛋白質(zhì)晶體的研究    張新妙;馬潤(rùn)宇;

重組豬α干擾素發(fā)酵工藝的研究    高娟;唐明森;王艷玲;蔣再學(xué);竺薇;羅滿林;

冷榨南瓜子餅蛋白粉酶法水解工藝及其產(chǎn)物性質(zhì)研究    鄧?yán)?胡小芳;盧明玥;鐘耕;

奶牛Y精子膜蛋白的提取與分析    李彥臻;楊利國(guó);

木聚糖酶固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化    鄔敏辰;張慧敏;唐存多;李劍芳;

紅曲霉谷氨酸脫羧酶的性質(zhì)研究    徐冬云;江仲文;

溫度對(duì)黑龍江大豆主栽品種球蛋白的影響    單彩云;劉春燕;姜振峰;邱紅梅;單大鵬;張大偉;胡國(guó)華;陳慶山;

西瓜細(xì)菌性果斑病菌的分離鑒定    陳秀蓉;楊成德;賈迎春;

牙齦卟啉單胞菌侵入血管內(nèi)皮細(xì)胞后粘附分子表達(dá)及信號(hào)調(diào)控的研究    張冬梅

A亞群禽白血病病毒不同分離株的基因組和生物學(xué)特性比較    張青嬋

家蠶氣味結(jié)合蛋白基因的研究    張升祥

東祁連山高寒草地優(yōu)勢(shì)植物內(nèi)生細(xì)菌多樣性研究    李振東

基于TGF-β1與Bcl-2的抗干眼癥中藥高通量篩選體系的建立    姚小磊

土星擬威爾酵母WC91-2菌株嗜殺因子和β-1，3-葡聚糖酶的研究    彭瑩

懷頭鲇Silurus soldatovi早期發(fā)育生理生態(tài)學(xué)研究    劉偉

H5N1禽流感和鵝Ⅰ型副粘病毒分離株的生物學(xué)特性及感染性的研究    宋翠平

單增李斯特菌雞卵黃抗體的抑菌性能及其機(jī)理研究    隋建新

微孢根霉華根霉變種CICIM F0088生淀粉酶系的研究    李彧娜

Bacillus pumilus CN8菌株高效降解豬血Hb酶的分離純化與降解機(jī)制探討    李浩麗

銀杏核心種質(zhì)構(gòu)建初探    鄭瑜

藕帶多酚氧化酶性質(zhì)及藕帶保鮮初步研究    榮保華

風(fēng)疹病毒（RV）包膜糖蛋白E1特異基因片段的原核表達(dá)    曹晶

酪蛋白中血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)抑制肽的研究    洪偉

家蠶細(xì)胞周期依賴(lài)性蛋白激酶家族(CDK)的研究    羅素娟

家蠶30kD載脂蛋白19G1的表達(dá)和功能的初步研究    陳曉平

家蠶BmycaCR基因的原核表達(dá)和亞細(xì)胞定位研究    劉靜

家蠶鈣磷蛋白（BmCAPS）的原核表達(dá)及定位分析    葛紅秀

家蠶BmCH基因的原核表達(dá)和亞細(xì)胞定位研究    梁莉惠

肉雞舍墊料堆肥化處理研究    金家志,邵鳳君,陸華

有關(guān)生物堆肥化問(wèn)題的探討    樊愛(ài)萍

微生物在堆肥化中的應(yīng)用研究    吳正松,彭緒亞,蔡華帥,李明

白腐菌在秸稈堆肥化中的應(yīng)用    王連稹,王禎麗,黃華波

肉雞舍墊料堆肥化處理    金家志

畜禽廢棄物的堆肥化處理和利用    楊毓峰,薛澄澤,唐新保

有機(jī)固體廢棄物的堆肥化處理與資源化利用    胡學(xué)玉,李學(xué)垣

自然堆肥過(guò)程中微生物群落的動(dòng)態(tài)變化    萬(wàn)水霞;郭熙盛;朱宏賦;蔣光月;李帆;

固體廢物堆肥化及堆肥添加劑研究進(jìn)展    李國(guó)學(xué),李玉春,李彥富

畜禽糞便堆肥技術(shù)研究進(jìn)展    陳志宇,蘇繼影,欒冬梅

微生態(tài)復(fù)合菌制劑堆肥去除畜禽糞便惡臭的研究    張清敏;侯樹(shù)宇;劉曼;李琳;

白腐菌對(duì)城市污泥堆肥效率及木質(zhì)纖維素降解的影響    隆夢(mèng)佳;魯娟;胡承孝;孫學(xué)成;譚啟玲;

不同微生物菌劑對(duì)牛糞堆肥發(fā)酵影響的研究    趙明梅;牛明芬;何隨成;徐麗;劉峰;

堆肥化修復(fù)有機(jī)污染土壤的研究進(jìn)展    李國(guó)學(xué);林小鳳;張福鎖;

添加劑在畜禽廢棄物堆肥中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀與展望    廖林仙;邵孝侯;

食用菌菌渣堆肥化 促進(jìn)秸稈菌業(yè)良性循環(huán)    管道平;胡清秀;馮作山;

城市污水污泥的堆肥化處理與資源化利用    李興盛;

臺(tái)灣有機(jī)農(nóng)業(yè)二十年——研究與試驗(yàn)    鐘仁賜;

近紅外光譜分析技術(shù)在堆肥研究中的應(yīng)用    黃光群;韓魯佳;樊霞;

淺析我國(guó)污泥處理的現(xiàn)狀及其意義    夏榮華;

生物降解塑料的應(yīng)用正在升溫    劉斌

世界塑料工業(yè)環(huán)境變化的背景與動(dòng)向    

農(nóng)業(yè)肥料及肥料制造專(zhuān)利技術(shù)新動(dòng)向    羅大鈞

正視塑料材料與環(huán)保問(wèn)題    陶冠霖 唐賽珍

生物降解塑料與可持續(xù)發(fā)展    中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)綠色包裝分會(huì)副會(huì)長(zhǎng) 唐賽珍

玉米塑料助力綠色奧運(yùn)    記者　季洪光

歐盟廢棄物處理政策    李偉

可獲雙重回報(bào)    李興文 劉馭

降解塑料推廣須沖破三重壁壘    郁紅

我國(guó)降解塑料開(kāi)發(fā)前景樂(lè)觀    

堆肥中高效降解纖維素—林丹復(fù)合菌系的構(gòu)建及應(yīng)用    ?？×?/span>

城市污水污泥重金屬控制機(jī)理及堆肥利用的研究    黃雅曦

農(nóng)業(yè)廢物堆肥化中木質(zhì)素的降解及其微生物特性研究    郁紅艷

木質(zhì)素降解微生物特性及其對(duì)農(nóng)業(yè)廢物堆肥腐殖化的影響研究    黃紅麗

堆肥化中協(xié)同降解木質(zhì)纖維素的混合菌篩選及其培養(yǎng)    陳耀寧

基于非培養(yǎng)生物技術(shù)的堆肥微生物群落研究及木質(zhì)纖維素降解    喻曼

麥草與雞糞好氧堆肥中優(yōu)勢(shì)真菌的分離、鑒定及其作用研究    李鳴雷

豬場(chǎng)廢棄物強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛堆肥系統(tǒng)的研究    郭亮

生豬養(yǎng)殖墊料合理堆腐條件及其堆肥在作物上的應(yīng)用效果研究    韓永亮

新型生物化工堆肥體系的研究    張建棟

通風(fēng)控制方式對(duì)動(dòng)物糞便堆肥過(guò)程和氮磷轉(zhuǎn)化的影響    常勤學(xué)

堆肥高溫期接種菌時(shí)空分布研究    劉佳

用于蘑菇養(yǎng)殖的秸稈堆肥中高溫纖維素降解菌的篩選鑒定及相關(guān)水解酶的研究    徐美青

城市污泥快速高效好氧堆肥技術(shù)研究    賀亮

黃孢原毛平革菌及其在堆肥中對(duì)木質(zhì)素生物降解特性的影響研究    馮沖凌

污泥堆肥過(guò)程中重金屬形態(tài)變化的研究    孫西寧

接種白腐菌對(duì)城市污泥堆肥腐熟度和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的影響    魯娟

牛糞堆肥中添加抑菌劑對(duì)大腸桿菌的殺滅效果及堆肥發(fā)酵的影響    于俊娥