牦牛瘤胃产纤维素酶兼性厌氧细菌的筛选、鉴定及发酵研究

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1、硕士学位论文牦牛瘤胃产纤维素酶兼性厌氧细菌的筛选、鉴定及发酵研究Yakrumencellulaseproductionoffacultativebacteriascreening、identificationandfermentationresearch作者姓名：李润泫学科、专业：微生物学学号：0212599指导教师：孟宪刚李建喜完成日期：2015.5兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要反刍动物不止一个胃，瘤胃(rumen)作为反刍动物中最重要的复胃，它是动物消化食物的重要场所。而瘤胃中的微生物则是反刍动物消化粗纤维的重要执行者。由于甘

2、南藏区特殊的生态环境和长期的自然选择，使当地的牦牛耐寒，耐低氧的能力较强，该牦牛瘤胃微生物分泌纤维降解酶的能力也较高，本实验以甘南牦牛瘤胃微生物为研究对象，旨在筛选出高产纤维素酶菌株，并对其进行鉴定，测定相关酶活，并进行玉米秸秆发酵实验，以期对纤维素酶的进一步工业化生产利用提供新的理论依据。研究结果如下：1.从采集到的牦牛瘤胃液样品中，共分离筛选得到17株有纤维降解作用的菌株，分别编号为1-17，其中11号形成的透明圈直径最大,有2.95cm。2.对筛选分离出的17株菌株进行了形态学鉴定和分子生物学鉴定，这17株菌株都是细菌，扩增其16.SrDNA片段并送测序，只有2，3，4，5，6，7，

3、8，10，11，14，15，16号菌株测序成功，将这12条序列进行比对，它们同源性比较高，达到了83.88%，分别将这12条序列放入NCBI数据库进行比对，在这12条序列里面，大多与肠杆菌属（Enterobacter）相似度最高。可见，本实验筛选出来的细菌大都属于肠杆菌属。3.对这17个菌株进行相关酶活的测定，测定结果为编号11的菌株相对酶活最大，H:C值达到了2.89，编号为11的细菌的纤维素内切葡聚糖酶的酶活最高，11号菌株的滤纸酶活和β葡萄糖苷酶活也是最高的；同时，编号为11的细菌产生的纤维素酶降解纤维素及秸秆粉的过程中，产生的还原糖的含量是最高的。根据实验结果分析，编号为11的菌株

4、降解纤维素的能力要高些。4.通过高效细菌对玉米秸秆发酵，设计碳源浓度、氮源浓度、PH、表面活性剂浓度四个因素，再分别每个因素做四个水平，研究其对高活性菌株酶活性的影响，结果表明四个因素对菌株的酶活都有影响。各因素分别研究，碳源浓度为0.9%，氮源浓度为1%，PH条件为6.0，表面活性剂浓度为0.3%的条件下酶活是最高的。通过对正交试验结果分两因素之间进行交互作用分析，碳源浓度为0.9%，氮源浓度为1%，PH条件为5.5，表面活性剂浓度为0.3%的时候是进行发酵时比较适合的发酵条件。-I-牦牛瘤胃产纤维素酶兼性厌氧细菌的筛选，鉴定及发酵研究综上所述，本实验筛选得到17株有纤维素降解作用的菌株

5、并对这些菌株进行了形态学鉴定和分子生物学鉴定，分别测定它们相关的酶活，筛选出降解纤维素的能力最高的11号菌株，并通过设计实验系统探索了11号高活性菌株的最佳发酵条件，同时证明了11号菌株降解纤维素的能力。这可以为其将来应用于现实生产中，提供有力的理论基础和依据。关键词：纤维素酶；兼性细菌；筛选；牦牛；瘤胃论文类型：应用研究-II-兰州交通大学硕士学位论文AbstractRuminantshavemorethanonestomach.Rumenasthemostimportantcomplexstomachofruminants,itisanimportantplaceforanimalst

6、odigestfood.Whileintherumenmicroorganismisimportanttoperformthecrudefiberdigestioninruminants.BecauseoftheecologicalenvironmentinGannanTibetanareasofspecialandlong-termnaturalselection,sothatthelocalyakhavecoldandhypoxiaresistantability.Andabilitytosecretecellulolyticenzymeintheyakrumenmicroorgani

7、smswasalsohigher.Inthisexperiment,Gannanyakrumenmicroorganismsastheresearchobject,inordertoselecthigh-yieldcellulasestrains,andtoidentifyitsrelatedenzymes,determinationoftheactivity,andthefermentationofcornstraw,