紫外诱变及不同菌株混合培养对瘤胃真菌产纤维素酶活性的影响

摘要

本研究通过体外发酵试验，利用从崂山奶山羊瘤胃内液中分离纯化的四株真菌为菌种，研究紫外诱变对瘤胃真菌产纤维素酶的影响，并得到酶活最高的诱变菌株。并对四株瘤胃真菌按不同的组合(C14、C24、C34、C44)进行等比例混合，研究不同菌株体外混合培养对其产纤维素降解酶活性的影响，并得到最佳混合培养组合。用最佳混合培养组合进行扩大培养，经硫酸铵盐析法得到粗酶制剂，并对所得粗酶制剂的体外作用条件进行研究，得到体外最佳作用条件和最适添加量，最后在此条件下对瘤胃真菌所产纤维素酶的实际应用效果进行评估。整个试验分为三部分。 1.试验1利用20 w紫外线灯距离20 cm对A、B、C、D四个瘤胃真菌菌株进行30s、60 s、90 s照射处理，研究紫外诱变最佳诱变剂量及对其产酶活性的影响。试验表明20 w紫外灯、距离20 cm、照射时间90 s即可达到最佳诱变作用。但是，在本试验过程中未出现可稳定遗传的正向突变。 2.试验2采用单因素试验设计，研究A、B、C、D四种不同瘤胃真菌单菌株及其混合培养对瘤胃真菌产纤维素降解酶（羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶与果胶酶）活性的影响。结果表明，瘤胃真菌B菌株羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和果胶酶的72h酶活分别为2.66 U/ml、3.98 U/ml、2.33 U/ml和1.50 U/ml，其中前三种酶的酶活显著高于其他三株瘤胃真菌（P＜0.05），果胶酶的酶活显著高于A、D菌株(P＜0.05)，略高于C菌株，但差异不显著（P＞0.05）;瘤胃真菌A菌株的72h木聚糖酶活达8.57 U/ml，显著高于其他各组（P＜0.05）。混合培养组中，AB组羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶活性的最强，较B菌株分别提高7.14％、32.19％和21.82％，效果显著(P＜0.05);其微晶纤维素酶酶活较B菌株的单菌株培养组低5.85％，但差异不显著（P＞0.05）。而AC组果胶酶的72h酶活最高，达到3.06 U/ml，显著高于其他各组(P＜0.05)。综合各酶活表现，AB组合为产纤维素降解酶最佳组合。 3.试验3采用L9(34)正交试验设计，利用体外法研究温度(35℃、40℃、45℃)、初始pH(5.0、6.0、7.0)、时间（1天、2天、3天）和酶的添加量(1‰、2‰、3‰)对玉米消化效果的影响，确定瘤胃真菌酶制剂最适添加量和最适反应条件。结果表明，温度45℃、pH=5.0、纤维素酶添加量3‰，时间为3d时，瘤胃真菌体外处理饲料的效果最好。在此条件下，纤维素酶对豆粕粉、棉粕粉、全麦粉、和小麦麸进行体外处理，结果发现，其DM消失率分别为21.96％、18.99％、21.47％和12.40％，NDF消失率分别为12.42％、15.69％、19.71％和39.78％，ADF消失率分别为49.78％、46.14％、49.53％和43.28％;饲料中半纤维素含量(x)和NDF消失率(y)之间存在y=0.932x+9.567(r=0.97)的回归方程。

目录

声明

摘要

前言

文献综述

1 瘤胃真菌分类及其作用机制

1．1 瘤胃真菌的分类

1．2 瘤胃真菌的作用及机制

2 纤维素降解酶

2．1 纤维素酶

2．2 木聚糖酶

2．3 果胶酶

3 提高纤维素酶活性的途径

3．1 诱变育种

3．2 混合培养

3．3 环境因素

3．4 营养因素

3．5 其它因素

4 纤维素酶的应用研究

4．1 饲料处理

4．2 纤维素酶在动物生产中的应用

5 本试验的目的和意义

试验一 紫外诱变育种在瘤胃厌氧真菌中的应用效果研究

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 试验仪器

1．3 培养基的制备

1．4 试剂的配制

1．5 试验设计

1．6 测定项目及方法

1．7 统计分析方法

2 结果与分析

2．1 初筛结果与分析

2．2 DNS法测定纤维素酶活复筛及遗传稳定性分析

3 讨论

3．1 透明圈初筛

3．2 复筛及遗传稳定性

4 小结

试验二 不同瘤胃真菌混合体外培养对其产酶活性的影响

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 试验仪器

1．3 培养基的制备

1．4 试剂的配制

1．5 试验设计

1．6 测定项目及方法

1．7 统计分析方法

2 结果与分析

2．1 菌株形态学鉴定

2．2 纤维素酶活

2．3 木聚糖酶活性

2．4 果胶酶活性

3 讨论

3．1 菌株鉴定

3．2 纤维素酶

3．3 木聚糖酶

3．4 果胶酶

4 小结

试验三 瘤胃真菌产纤维素酶反应条件的筛选及降解效果评估

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 试验对象

1．3 试验设计

1．4 测定指标与方法

1．5 统计分析

2 结果与分析

2．1 纤维素酶体外消化条件的筛选

2．2 其他饲料原料的纤维素酶处理效果

3 讨论

3．1 影响纤维素酶酶解效果的因素

3．2 纤维酶处理饲料效果

4 小结

全文结论

参考文献

中英文缩写词表

致谢

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