学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

牛瘤胃中纤维素降解菌的分离鉴定及对玉米秸秆发酵效果的研究

作　者: 王平
导　师: 尹清强
学　校: 河南农业大学
专　业: 动物营养与饲料科学
关键词: 牛瘤胃 米曲霉 纤维素酶 玉米秸秆发酵 纤维素降解 肉仔鸡
分类号: S816
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 213次
引　用: 6次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


农作物秸秆是一种潜在的非竞争性资源,具有数量大、分布广、种类多的特点。目前,在全球资源和粮食紧缺的今天,发展秸秆畜牧业具有重大的生态价值和经济价值。本研究以牛的瘤胃内容物作为微生物的来源,以期获得优良的纤维素酶高产菌株,来最大限度地开发和利用秸秆资源,解决人畜争粮问题,促进我国畜牧业的发展。本研究主要包括如下四部分内容:试验一:经选择性培养基初筛、纤维素刚果红培养基鉴别和固体发酵培养复筛,筛选出一株的纤维素酶活相对较高,并且能提高玉米秸秆中还原糖和可溶性蛋白含量的菌株(No.3)。其羧甲基纤维素酶活和滤纸糖酶活分别达到6.01 U/g和1.15 U/g。经形态特征观察和26S rDNA ITS区序列分析确定其为米曲霉(Aspergillus oryzae)。试验二:本研究将从牛瘤胃内容物中筛选出的纤维素酶高产菌株米曲霉用于玉米秸秆固态发酵,对其发酵效果及酶学特性进行分析。结果显示:该菌所产纤维素酶的最适pH为5.5～6.0,在4.0～6.0范围内稳定性较好;最适温度为50℃,在30℃～50℃区间稳定性较好。CaCl2和MnSO4对纤维素酶活表现出显著的促进作用。FeSO4和NaCl对纤维素酶活表现出强抑制作用。KH2PO4、MgSO4、ZnCl2、CoCl2对浓度范围要求严格,并且对不同纤维素酶活表现出的作用不同。与发酵前相比,发酵后的玉米秸秆中还原糖和可溶性蛋白含量分别提高123.53%和48.98%(P<0.05);纤维素和半纤维素的降解率分别为25.01%和45.99%(P<0.05)。这表明该菌株具有较高的应用价值,可以作为开发和利用农作物秸秆的优良菌株。试验三:通过研究不同发酵条件对玉米秸秆发酵效果的影响,以确定米曲霉最适发酵条件。试验结果显示,以10%的复合饲料添加量(P>0.05),1%接种量(P>0.05),1:1.5的料水比(P>0.05),粉碎粒度1~2 cm(P<0.05),固体发酵3 d(P<0.05)为最佳发酵条件。试验四:为了研究日粮中添加米曲霉发酵玉米秸秆粉代替等量玉米对肉鸡营养物质代谢率、肠道微生物区系和消化酶的影响。本试验选择25只6周龄AA肉鸡,随机分成五组,正处理组设4%、8%和12%三个水平,用发酵秸秆代替基础日粮中等量玉米。用基础日粮(对照组)和8%未发酵秸秆替代基础日粮中等量玉米(负处理组)作对比。试验结果显示:添加一定量的发酵玉米秸秆粉有助于粗蛋白、粗脂肪、钙、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的消化吸收,但不利于磷的消化吸收。与负处理组和对照组相比,日粮中添加发酵玉米秸秆粉使回肠和盲肠中的乳酸菌和米曲霉的数量显著增加(P<0.05),大肠杆菌数显著降低(P<0.05);纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶活力显著提高(P<0.05),其中以8%添加量为最佳。

全文目录


致谢  4-11
内容摘要  11-12
Summary  12-14
引言  14-15
第一章 文献综述  15-27
  1.1 秸秆资源  15-17
    1.1.1 丰富的秸秆资源  15
    1.1.2 秸秆作为饲料的处理  15-17
      1.1.2.1 物理处理法  16-17
      1.1.2.2 化学处理法  17
      1.1.2.3 生物处理  17
  1.2 纤维素生物质  17-20
    1.2.1 秸秆中纤维素  17-19
    1.2.2 纤维素结构  19-20
    1.2.3 半纤维素结构  20
    1.2.4 木质素结构  20
  1.3 纤维素分解菌  20-21
    1.3.1 自然界纤维素分解菌  20
    1.3.2 瘤胃内纤维素分解菌  20-21
      1.3.2.1 瘤胃内细菌的作用  20-21
      1.3.2.2 瘤胃真菌的作用  21
      1.3.2.3 瘤胃原虫的作用  21
  1.4 纤维素酶  21-24
    1.4.1 纤维素酶的组成  21-22
    1.4.2 纤维素酶的结构与功能  22
    1.4.3 纤维素酶降解机制  22-24
  1.5 秸秆发酵饲料的研究及应用  24-25
    1.5.1 秸秆发酵饲料的研究  24-25
    1.5.2 微生物发酵秸秆在养殖业中的应用及效果  25
      1.5.2.1 发酵秸秆喂反刍动物  25
      1.5.2.2 发酵秸秆喂猪  25
      1.5.2.3 发酵秸秆喂鸡  25
  1.6 秸秆发酵饲料发展前景  25-26
  1.7 本研究的目的与意义  26-27
第二章 牛瘤胃中纤维素降解真菌的分离及鉴定  27-36
  2.1 材料与方法  27-30
    2.1.1 材料  27-28
      2.1.1.1 样品来源  27
      2.1.1.2 仪器设备  27
      2.1.1.3 玉米秸秆  27
      2.1.1.4 选择性初筛固体培养基  27
      2.1.1.5 羧甲基纤维素钠(CMC-Na)分离培养基  27
      2.1.1.6 纤维素刚果红鉴别培养基  27
      2.1.1.7 种子培养基  27
      2.1.1.8 固体发酵培养基  27-28
      2.1.1.9 种曲的培养和制备  28
    2.1.2 菌株筛选  28
      2.1.2.1 菌株初筛  28
      2.1.2.2 菌株纯化  28
      2.1.2.3 菌株鉴别  28
      2.1.2.4 固体发酵复筛  28
    2.1.3 菌株鉴定  28
      2.1.3.1 菌株的形态特征观察  28
      2.1.3.2 分子生物学鉴定  28
    2.1.4 酶活力的测定  28-30
      2.1.4.1 3，5-二硝基水杨酸显色剂  28-29
      2.1.4.2 pH 4.5，0.2 mol/L 醋酸-醋酸钠缓冲溶液  29
      2.1.4.3 葡萄糖标准曲线的绘制  29
      2.1.4.4 粗酶液制备  29
      2.1.4.5 羧甲基纤维素酶活力的测定（CMCase）  29-30
      2.1.4.6 滤纸糖酶活力测定  30
    2.1.5 发酵秸秆中还原糖和可溶性蛋白的测定  30
    2.1.6 统计分析  30
  2.2 结果  30-34
    2.2.1 菌株初筛  30
    2.2.2 菌株复筛  30-31
    2.2.3 不同菌株对比  31-32
    2.2.4 菌株鉴定  32-34
      2.2.4.1 形态特征观察  32
      2.2.4.2 分子生物学鉴定  32-34
  2.3 讨论  34-35
    2.3.1 菌株的筛选  34
    2.3.2 菌株的鉴定  34-35
  2.4 结论  35-36
第三章 米曲霉酶学特性分析及对玉米秸秆降解效果的研究  36-50
  3.1 材料与方法  36-38
    3.1.1 材料  36
      3.1.1.1 菌株  36
      3.1.1.2 仪器设备  36
      3.1.1.3 玉米秸秆  36
      3.1.1.4 种子培养基  36
      3.1.1.5 固体发酵培养基  36
      3.1.1.6 种曲的培养和制备  36
    3.1.2 酶活力的测定  36
    3.1.3 纤维素酶酶学特性的分析  36-37
      3.1.3.1 纤维素酶最适pH 的测定  36
      3.1.3.2 纤维素酶pH 稳定性的测定  36
      3.1.3.3 纤维素酶最适温度的测定  36-37
      3.1.3.4 纤维素酶热稳定性的测定  37
      3.1.3.5 无机盐对纤维素酶活性的影响  37
    3.1.4 遗传稳定性  37
    3.1.5 发酵玉米秸秆中各指标的测定  37-38
      3.1.5.1 固体发酵过程中pH 值的测定  37
      3.1.5.2 发酵秸秆中还原糖的测定  37
      3.1.5.3 发酵秸秆中可溶性蛋白的测定  37
      3.1.5.4 中性洗涤纤维（NDF）  37
      3.1.5.5 酸性洗涤纤维(ADF)  37
      3.1.5.6 酸性洗涤木质素(ADL)  37-38
    3.1.6 统计分析  38
  3.2 结果与分析  38-47
    3.2.1 纤维素酶的最适pH 值的测定  38
    3.2.2 纤维素酶pH 稳定性的测定  38
    3.2.3 纤维素酶的最适温度的测定  38-39
    3.2.4 纤维素酶温度稳定性的测定  39-40
    3.2.5 无机盐对纤维素酶活性的影响  40-44
      3.2.5.1 磷酸二氢钾对纤维素酶活性的影响  40
      3.2.5.2 硫酸镁对纤维素酶活性的影响  40
      3.2.5.3 氯化钙对纤维素酶活性的影响  40-42
      3.2.5.4 氯化钠对纤维素酶活性的影响  42
      3.2.5.5 硫酸亚铁对纤维素酶活性的影响  42
      3.2.5.6 硫酸锰对纤维素酶活性的影响  42-44
      3.2.5.7 氯化锌对纤维素酶活性的影响  44
      3.2.5.8 氯化钴对纤维素酶活性的影响  44
    3.2.6 遗传稳定性  44-46
    3.2.7 发酵过程中pH 值的变化  46
    3.2.8 发酵过程中玉米秸秆各成分的变化  46-47
  3.3 讨论  47-48
    3.3.1 pH 对纤维素酶活力和稳定性的影响  47
    3.3.2 温度对纤维素酶活力和稳定性的影响  47
    3.3.3 无机盐对纤维素酶活的影响  47-48
    3.3.4 发酵效果分析  48
  3.4 结论  48-50
第四章 米曲霉发酵条件的初步研究  50-56
  4.1 材料与方法  50
    4.1.1 材料  50
      4.1.1.1 菌株  50
      4.1.1.2 种子培养基  50
      4.1.1.3 固体发酵培养基  50
      4.1.1.4 种曲的培养和制备  50
    4.1.2 试验设计  50
    4.1.3 酶活力的测定  50
    4.1.4 发酵玉米秸秆中还原糖和可溶性蛋白的测定  50
      4.1.4.1 发酵秸秆中还原糖的测定  50
      4.1.4.2 发酵秸秆中可溶性蛋白的测定  50
    4.1.5 统计分析  50
  4.2 结果与分析  50-53
    4.2.1 不同复合饲料添加量对发酵的影响  50-51
    4.2.2 不同发酵时间对发酵的影响  51-52
    4.2.3 不同接种量对发酵的影响  52
    4.2.4 不同粉碎粒度对玉米秸秆发酵效果的影响  52
    4.2.5 不同料水比对玉米秸秆发酵效果的影响  52-53
  4.3 讨论  53-54
    4.3.1 复合饲料对发酵的影响  53
    4.3.2 发酵时间对发酵的影响  53-54
    4.3.3 接种量对发酵的影响  54
    4.3.4 粉碎粒度对发酵的影响  54
    4.3.5 料水比对发酵的影响  54
  4.4 结论  54-56
第五章 日粮中添加发酵玉米秸秆粉对肉鸡营养物质代谢率、肠道微生物区系及消化酶的影响  56-64
  5.1 材料与方法  56-58
    5.1.1 材料  56
      5.1.1.1 菌株  56
      5.1.1.2 试验动物  56
      5.1.1.3 玉米秸秆粉  56
      5.1.1.4 种子培养基  56
      5.1.1.5 玉米秸秆粉固体发酵培养基  56
    5.1.2 试验分组  56
    5.1.3 代谢试验设计  56-57
    5.1.4 测定指标及方法  57-58
      5.1.4.1 营养物质代谢率的测定  57-58
      5.1.4.2 肠道菌群数量  58
      5.1.4.3 肠道消化酶  58
    5.1.5 统计分析  58
  5.2 结果与分析  58-61
    5.2.1 发酵前后玉米秸秆中主要成分的变化  58-59
    5.2.2 饲料中添加米曲霉发酵玉米秸秆粉对肉鸡营养物质代谢率的影响  59
    5.2.3 饲料中添加米曲霉发酵玉米秸秆粉对肉鸡肠道微生物数量的影响  59
    5.2.4 饲料中添加米曲霉发酵玉米秸秆粉对肉鸡肠道消化酶活力的影响  59-61
  5.3 讨论  61-63
    5.3.1 发酵前后玉米秸秆中主要成分的变化  61
    5.3.2 饲料中添加米曲霉发酵玉米秸秆粉对肉鸡营养物质代谢率的影响  61-62
    5.3.3 饲料中添加米曲霉发酵玉米秸秆粉对肉鸡肠道微生物数量的影响  62
    5.3.4 饲料中添加米曲霉发酵玉米秸秆粉对肉鸡肠道消化酶的影响  62-63
  5.4 结论  63-64
参考文献  64-68

相似论文

  1. 米曲霉FS-1脂肪酶发酵优化、分离纯化与酶学特性的研究,TQ925.6
  2. 应用基因组改组技术选育真菌α-淀粉酶高产菌株,TQ925
  3. 槐糖的提取纯化及其用于间型脉孢菌产纤维素酶的诱导研究,TQ925
  4. 复合微生物菌剂三阶段接种及牛粪堆肥中木质纤维素降解研究,S141.4
  5. 米曲霉高活性蛋白酶菌株选育及酱油多菌种混合酵条件的研究,TS264.21
  6. 竹虫（Omphis fuscidentalis）体内纤维素酶系的酶学性质及分离纯化的初步研究,Q814
  7. 香菇纤维素酶基因exgl的克隆及其表达,S646.12
  8. 香菇纤维素酶基因cel6B的克隆及其在大肠杆菌中的表达,S646.12
  9. 海藻发酵酱加工工艺研究,TS264.2
  10. 稻草纤维降解技术及其衍生产品的开发,TQ352
  11. 催化法降解纤维素的研究,TQ352.1
  12. 二氧化铅阳极电催化降解纤维素的研究,X703
  13. 微波强化催化降解纤维素的研究,X703
  14. 表没食子儿茶素没食子酸酯水解酶的制备及应用,TQ465
  15. 木质纤维素生物质转化与利用的研究,S216.2
  16. 筛选高效纤维素降解菌及利用秸秆发酵酒精初步研究,S38
  17. 米曲霉菌次生代谢产物研究,Q936
  18. 米曲霉固态发酵生产优质蛋白质饲料的工艺优化及对猪生产性能影响的研究,S828.5
  19. 有机磷农药降解菌的分离鉴定及其产酶特性研究,X172
  20. 利用米曲霉（Aspergillus oryzae）发酵鳕鱼皮制备生物活性肽的研究,TQ464.7
  21. 1-MCP与采后番木瓜（Carica papaya Linn.）果实成熟软化关系的研究,S667.9

中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 普通畜牧学 > 饲料
© 2012 www.xueweilunwen.com