微生物处理玉米秸秆生产蛋白饲料的研究

【摘要】： 从牛瘤胃中分离高产纤维素酶细菌，经纤维素刚果红平板初筛、摇瓶培养、固态发酵复筛、得到一株芽孢杆菌X4，该菌不仅可降解纤维素，且自身具固氮能力。最适生长PH为7左右，最适生长温度为37℃。在发酵过程中与其他菌株能很好共生。同时从牛瘤胃中分离、筛选得酵母Y2，实验证明该菌株与其他发酵菌株具良好配伍性，能利用混菌发酵产生的还原糖迅速生长，达到较高的生物量。 利用氨法和白腐真菌L：对玉米秸秆进行前期处理，依据多种微生物共生及代谢的特性，采用多菌种混合共发酵方式，将康宁木霉和选育出的高活性黑曲霉S",瘤胃细菌X4，酵母Y：，接种于前处理过的玉米秸秆上共发酵，利用正交试验，得出：在发酵温度30℃，PH5.0发酵9天后，粗蛋白含量达24.61％，纤维素降解率为48.37％。 对酵母Y：原生质体的制备、再生条件进行探索：采用对数生长前期(约24h)的菌体细胞，用1.5％蜗牛酶，0.1％p—巯基乙醇，处理60min，原生质体形成率可达95％，用0.6ml／l蔗糖做渗透稳定剂，原生质体再生效果最佳，再生率为6.32％。 采用He-Ne激光诱变酵母Y：原生质体，获得一株是出发菌株产生物量1.31倍的酵母Y：。经酯酶同工酶谱分析，其酶带条纹数，迁移率等均发生了明显变化，利用Y：和混菌共发酵实验结果表明，产物中粗蛋白可提高到28.10％，此时纤维素降解率为51.12％。 【关键词】：筛选 多菌种共发酵 玉米秸秆 蛋白饲料 原生质体 He-Ne激光 诱变
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：S816.5
【目录】：

• 第一部 前言10-23
• 1 秸秆的结构特点10-11
• 1．1 秸秆的结构及碳水化合物的构成10
• 1．2 纤维素10
• 1．3 半纤维素10-11
• 1．4 木质素11
• 2 秸秆类饲料开发利用的限制因素11-12
• 2．1 粗纤维含量11
• 2．2 粗蛋白含量11-12
• 2．3 木质素含量12
• 2．4 维生素的含量12
• 3 秸秆的加工处理方法及其效果12-14
• 3．1 物理法12
• 3．2 化学法12-14
• 3．2．1 酸碱处理法12
• 3．2．2 氧化法12-13
• 3．2．3 氧化剂处理13-14
• 4 生物处理法14-19
• 4．1 生物处理应用的主要微生物14-15
• 4．1．1 降解木质素的主要微生物14
• 4．1．2 降解纤维素的主要微生物14-15
• 4．2 微生物处理农作物秸秆存在问题15-16
• 4．3 自然发酵法处理玉米秸秆16
• 4．3．1 抑制不良发酵的添加剂16
• 4．3．2 营养添加剂16
• 4．3．3 酶制剂16
• 4．3．4 微生物制剂16
• 4．4 加曲（混菌）发酵玉米秸秆16-18
• 4．4．1 混合菌发酵木质纤维素16-17
• 4．4．2 混合菌发酵优势17
• 4．4．3 混合菌发酵法的三种体系17-18
• 4．5 其他秸秆生物处理法18
• 4．6 微生物处理农作物秸秆生成蛋白饲料应用前景及发展趋势18-19
• 4．6．1 微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲料的优点18
• 4．6．2 农作物秸秆开发利用工作重点及发展前景18-19
• 5 诱变育种19-21
• 5．1 激光诱变育种19-20
• 5．2 原生质体诱变育种20-21
• 6 同工酶技术21-23
• 6．1 同工酶的生物学意义21
• 6．2 同工酶电泳用于真菌（酵母）分类及鉴定21
• 6．3 同工酶技术简介21-23
• 第二部分 实验内容23-35
• 1 实验材料23-25
• 1．1 菌种来源23
• 1．2 试剂和主要原料23-24
• 1．3 主要培养基24-25
• 1．3．1 斜面培养基24
• 1．3．2 平皿分离培养基24
• 1．3．3 加富培养基24
• 1．3．4 细菌筛选和鉴定培养基24-25
• 1．3．5 酵母鉴定培养基25
• 1．3．6 制备酵母原生质体所用培养基25
• 1．3．7 混菌固态发酵培养基25
• 2 实验方法25-35
• 2．1 菌种的分离筛选25-27
• 2．1．1 可降解纤维素细菌的分离25
• 2．1．2 可降解纤维素细菌的筛选25-26
• 2．1．3 菌株形态及生理生化特性26
• 2．1．4 酵母菌的分离26
• 2．1．5 酵母菌的筛选26-27
• 2．1．6 酵母菌的初步鉴定27
• 2．2 混菌发酵玉米秸秆生产蛋白饲料的研究27-28
• 2．2．1 不同化学预处理方法对秸秆的影响27
• 2．2．2 不同浓度氨水处理对秸秆的影响27
• 2．2．3 白腐真菌Lx在氨化后秸秆上生长情况27
• 2．2．4 固态发酵流程接种时间27-28
• 2．2．5 多菌种共发酵正交实验设计确定最佳发酵条件28
• 2．2．6 固态发酵流程28
• 2．2．7 混菌发酵完毕后曲料特征28
• 2．3 酵母Y_2原生质体的制备和再生28-29
• 2．3．1 酵母Y_2原生质制备和再生方法28-29
• 2．3．2 细胞菌龄对原生质体形成率和再生率的影响29
• 2．3．3 β-硫基乙醇浓度对原生质体形成率和再生率的影响29
• 2．3．4 酶浓度对原生质体形成率和再生率的影响29
• 2．3．5 酶解时间对原生质体形成率和再生率的影响29
• 2．3．6 酶溶液PH值对原生质体形成率和再生率的影响29
• 2．3．7 酶解温度对原生质体形成率和再生率的影响29
• 2．3．8 渗稳剂对原生质体再生率影响29
• 2．3．9 最佳渗透压稳定剂浓度的确定29
• 2．3．10 酵母Y_(2)原生质体制备最佳条件29
• 2．4 激光诱变29-31
• 2．4．1 He-Ne激光诱变原生质体29-30
• 2．4．2 诱变时间对原生质体再生率的影响30
• 2．4．3 激光对原生质体的诱变效果30-31
• 2．5 纤维素酶活的测定31-32
• 2．6 还原糖的测定32-33
• 2．6．1 分析原理32
• 2．6．2 分析试剂32
• 2．6．3 葡萄糖标准曲线的制定32-33
• 2．7 粗纤维的测定33
• 2．8 粗蛋白的测定33-34
• 2．9 酵母菌株生物量测定34
• 2．10 主要仪器34-35
• 第三部分 实验结果与讨论35-48
• 3 实验结果35-48
• 3．1 菌种的分离筛选35-38
• 3．1．1 可降解纤维素细菌的分离35
• 3．1．2 可降解纤维素细菌的筛选35-36
• 3．1．3 X_4菌株形态和生理生化特征36-37
• 3．1．4 酵母菌的分离37
• 3．1．5 酵母菌的筛选37-38
• 3．2 混菌发酵玉米秸秆生产蛋白饲料的研究38-43
• 3．2．1 在固态秸秆培养基上用不同化学预处理方法对秸秆的影响38
• 3．2．2 不同浓度氨水处理玉米秸秆粉，粗纤维粗蛋白含量变化38-39
• 3．2．3 白腐真菌L_x在氨化后秸秆上生长情况39
• 3．2．4 固态发酵流程接种时间39-40
• 3．2．5 多菌种共发酵正交实验设计确定最佳发酵条件40-43
• 3．2．6 固态发酵流程43
• 3．2．7 混菌发酵结束后曲料特征43
• 3．3 酵母Y_2原生质体的制备和再生43-47
• 3．3．1 酵母Y_2原生质体的制备和再生方法43
• 3．3．2 细胞菌龄对原生质体形成率和再生率的影响43-44
• 3．3．3 β-巯基乙醇对原生质体形成率和再生率的影响44
• 3．3．4 酶浓度对原生质体形成率和再生率的影响44
• 3．3．5 酶解时间对原生质体形成率和再生率的影响44-45
• 3．3．6 酶溶液PH值对原生质体形成率和再生率的影响45
• 3．3．7 酶解温度对原生质体形成率和再生率的影响45-46
• 3．3．8 渗稳剂对原生质体再生率影响46
• 3．3．9 最佳渗透压稳定剂浓度的确定46-47
• 3．4 激光诱变47-48
• 3．4．1 He-He激光诱变原生质体47
• 3．4．2 诱变时间对原生质体再生率的影响47
• 3．4．3 激光对原生质体的诱变效果47-48
• 小结48-49
• 参考文献49-53
• 致谢53-54
• 图版54-55

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利用体外产气法研究玉米秸秆瘤胃发酵的影响因素    许琴

微生物发酵过程控制分析    李自刚

玉米秸秆茎叶分离机理试验研究    高梦祥

奶牛常用饲草瘤胃降解规律的研究    贾海军