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降解秸秆的白腐真菌的筛选、优化及混菌发酵研究

作　者: 韦丽敏
导　师: 张力
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 动物营养与饲料科学
关键词: 秸秆降解混合发酵白腐真菌木质素发酵条件优化两级离体
分类号: X172
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文对现有的木质素降解菌-白腐真菌进行筛选，将筛选出的生长良好、降解木质素能力强的菌株进行优化，并与与纤维素降解菌绿色木霉混合协同发酵降解秸秆，并对二者混合发酵工艺条件优化试验，最终通过两级离体体外消化实验进行评价，得到如下结论：1．初筛的6个菌中尤其以黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）和平菇（Pleurotus ostreatus）的纤维素酶、半纤维素酶的酶活最高，而红芝（Ganoderma）产Lip和Mnp的能力明显优于其他菌株，说明红芝（Ganoderma）具有较强的木质素降解能力。2．通过对产酶条件的单因素和正交分析试验，研究了不同培养条件对秸秆木质素和纤维素降解效果的影响。确定了红芝、黄孢原毛平革菌和绿色木霉二步混合发酵降解秸秆的产酶条件：马铃薯200g/L，葡萄糖20g/L，蛋白胨5g/L，pH6.0，转速130rpm，装液量70mL，32℃培养，发酵到第10d左右粗酶液酶活达到12.7U/mL。3．利用单因素和正交试验分析得出秸秆发酵的最优条件如下：培养基的含水量为60%，温度在30℃，接种量为0.25g/kg秸秆，酸度控制在pH为5.0，在优化的发酵条件下，稻草木质素的降解率为40.78％；麦秸木质素的降解率为37.65%。4．将降解木质素的红芝、黄孢原毛平革菌和降解纤维素的绿色木霉做平板拮抗试验，发现绿色木霉生长优势较强，对白腐菌有竞争性抑制作用。因此，需将两种菌进行二步混合发酵降解秸秆。由不同的混合发酵方式所产生的降解效果来看，经过优化处理后，木质素的降解率与优化前相比，降解率大大提高，红芝在先培养6天，接入绿色木霉共培养6~8天左右，木质素、纤维素降解率均达到最高，其中稻草的木质素降解率达到49.06%，麦秸的木质素降解率达到50.99%，黄孢原毛平革菌在先培养6~9天后接入绿色木霉共培养6~10天左右，纤维素和木质素的降解率达到最高，其中稻草的木质素降解率达到49.34%，麦秸的木质素降解率达到49.96%.5．将优化处理后的饲料样品进行两级离体体外消化试验分析，发现木质素降解率好的混菌组合DM消化率麦秸普遍在40%~60%之间，稻草的DM消化率在40%~50%之间，麦秸的DM消化率优于稻草。

全文目录

摘要  2-4
Summary  4-6
目录  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 立题背景和意义  9
  1.2 白腐真菌的研究进展  9-12
    1.2.1 白腐菌的生物学背景及其木质素降解酶系  10-12
  1.3 绿色木霉的生物降解功能  12-14
    1.3.1 对纤维素的降解功能  12
    1.3.2 对几丁质的降解功能  12-13
    1.3.3 对木聚糖的降解功能  13
    1.3.4 对其他物质的降解功能  13-14
  1.4 混合菌种发酵稻秆的研究进展  14-16
    1.4.1 微生物混合发酵的特点  14-15
    1.4.2 微生物混合发酵注意事项  15-16
第二章木质素降解菌-白腐真菌的筛选  16-31
  2.1 引言  16
  2.2 材料和方法  16-17
    2.2.1 材料  16
    2.2.2 培养基  16-17
  2.3 主要试剂  17
  2.4 标准曲线的制作  17-18
    2.4.1 葡萄糖标准曲线的制作  17-18
    2.4.2 木糖标准曲线的绘制  18
  2.5 实验方法  18-21
    2.5.1 菌种活化  18
    2.5.2 液体培养  18-19
    2.5.3 发酵  19
    2.5.4 活性粗酶液制备  19
    2.5.5 酶活力测定方法  19-20
    2.5.6 稻草培养基纤维素、半纤维素、木质素降解率的测定  20-21
    2.5.7 结果计算  21
  2.6 结果和分析  21-28
    2.6.1 葡萄糖标准曲线  21-22
    2.6.2 木糖标准曲线  22
    2.6.3 各菌株在稻草培养基上木质素降解酶活性的变化  22-25
    2.6.4 稻草培养基纤维素酶与半纤维素酶活力的变化  25-27
    2.6.5 稻草培养基中纤维素、半纤维素、木质素降解率的变化  27-28
  2.7 结果分析  28-29
  2.8 讨论  29-31
第三章白腐真菌产漆酶条件的优化  31-42
  3.1 材料与方法  31-33
    3.1.1 试验材料  31
    3.1.2 试验方法  31-33
  3.2 结果与分析  33-40
    3.2.1 C 源、N 源对漆酶分泌的影响结果  33-34
    3.2.2 环境条件对漆酶分泌的影响结果  34-38
    3.2.3 多因素优化试验  38-40
  3.3 结果分析  40-41
  3.4 讨论  41-42
第四章白腐真菌发酵秸秆条件的优化  42-54
  4.1 引言  42
  4.2 材料与方法  42-43
    4.2.1 试验材料  42
    4.2.2 试验方法  42-43
    4.2.3 测定指标及方法  43
  4.3 结果与分析  43-53
    4.3.1 单因素影响结果分析  43-46
    4.3.2 正交实验结果分析  46-52
    4.3.3 分析  52-53
  4.4 讨论  53-54
第五章秸秆降解菌二次发酵模式的构建  54-64
  5.1 引言  54
  5.2 材料与方法  54-56
    5.2.1 实验材料  54-55
    5.2.2 实验方法  55-56
    5.2.3 秸秆降解菌的搭配及混合发酵  56
    5.2.4 木质素、纤维素含量的测定  56
  5.3 试验设计  56-57
  5.4 结果与分析  57-62
    5.4.1 绿色木霉产纤维素酶酶活测定  57
    5.4.2 菌株兼容性试验结果  57-58
    5.4.3 秸杆降解菌的混合发酵试验结果  58-62
  5.5 讨论  62-64
第六章混菌发酵的干物质消化率评价  64-69
  6.1 材料和方法  64-66
    6.1.1 发酵饲料  64
    6.1.2 标准苜蓿草样的设置  64
    6.1.3 羊粪液的制备  64-65
    6.1.4 胃蛋白酶  65
    6.1.5 体外消化试验操作步骤  65-66
    6.1.6 测定指标及方法  66
  6.2 结果分析  66-68
    6.2.1 两级离体消化试验中应用采集的羊粪液多次测定标准苜蓿草样干物质消化率及校正系数  66
    6.2.2 两级离体消化试验中校正系数  66
    6.2.3 校正系数 F 的计算公式  66
    6.2.4 黄孢原毛平革菌和红芝与绿色木霉发酵麦秸和稻草体外 DM 消化率  66-68
  6.3 展望  68-69
第七章结论  69-70
参考文献  70-75
致谢  75-76
个人简介  76-77
导师简介  77-78

降解秸秆的白腐真菌的筛选、优化及混菌发酵研究

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