白腐真菌生物降解油菜秸秆及饲料化研究

论文摘要

本试验选择以产漆酶为主的野生菌糙皮侧耳（Pleurotus ostreatusWY-01）为研究材料,利用常规的紫外线照射技术对其进行改良育种,筛选出一株高产菌株ADW-08,然后对其固体发酵培养基、最佳发酵条件进行了初步优化,并对ADW-08木质素降解酶系组成及其对油菜秸秆生物降解效果进行了研究,同时对油菜秸秆饲料化应用作了有益探索。对菌糙皮侧耳（Pleurotus ostreatusWY-01）进行紫外线照射,结果表明:当照射时间为50s时,其孢子致死率在70%～80%之间,而此时突变率达到最大,因此确定50s为最佳照射时间。突变高产菌株ADW-08的漆酶活性由出发菌株PleurotusostreatusWY-01的最高酶活力从2.78 U/g提高到7.78U/g。突变菌株ADW-08经传5代培养,产酶性能稳定。采用单因素试验和正交试验对ADW-08产漆酶固体培养基进行初步研究,确定其最适培养基组成:葡萄糖15g/L,酒石酸铵0.4g/L,硫酸锰0.25g/L。在优化后的培养基基础上确定其产漆酶最适发酵条件为:发酵温度为28℃、培养基起始pH为5.0、接种量为每20g油菜秸秆3个菌塞（φ12cm）时漆酶分泌量最大。ABTS（1mmol/L）和藜芦醇（1mmol/L）对漆酶的分泌均有不同程度的诱导作用,而吐温-80（1%）对产漆酶有一定的抑制作用。高产菌株ADW-08的木质素降解率最佳固体配方组成:葡萄糖15g/L,酒石酸铵0.4g/L,硫酸锰0.75g/L。对高产菌株ADW-08木质素降解酶系组成和生物降解油菜秸秆效果研究表明:高产菌株ADW-08木质素降解酶酶系为Laccase-MnP型,其最高酶活分别出现在第24天6.67U/g和2.67U/g;发酵60天时,油菜秸秆中木质素、纤维素和半纤维素降解率分别为56.28%、40.80%和45.22%,粗蛋白、必需氨基酸和总氨基酸分别提高43.73%、135.16%和101.51%,且氨基酸含量齐全。油菜菌糠作为饲料部分替代奶牛日粮进行饲喂试验结果表明:替代50%苜蓿干草饲喂泌乳牛对奶牛生产性能、乳品质和血清生化指标无不良影响,能明显降低奶牛饲养成本,提高奶牛养殖经济效益。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 文献综述
• 1 农作物秸秆资源利用与饲料化研究
• 1.1 秸秆的结构碳水化合物的构成
• 1.2 秸秆综合利用研究进展
• 1.2.1 秸秆预处理技术
• 1.2.2 秸秆生物质气化技术
• 1.2.3 秸秆制液体燃料
• 1.2.4 秸秆制生物蛋白
• 1.2.5 秸秆用作其他工业原料
• 1.3 限制秸秆饲料有效利用的主要因素
• 1.4 提高秸秆饲用价值的方法和途径
• 1.4.1 物理处理法
• 1.4.2 化学处理法
• 1.4.3 生物学处理法
• 2 秸秆生物降解的研究
• 2.1 木质素的化学结构
• 2.2 植物中木质素的存在状态
• 2.3 降解木质素的微生物
• 2.3.1 细菌类
• 2.3.2 真菌类
• 3 白腐真菌的研究进展
• 3.1 白腐真菌的生物学概念、分类及其主要种类
• 3.2 白腐真菌降解木质素的主要酶系
• 3.3 白腐真菌生物降解的特点与机制
• 3.3.1 白腐真菌生物降解的特点
• 3.3.2 白腐真菌生物降解机制
• 3.3.3 白腐真菌降解木素的反应过程
• 3.4 白腐真菌处理秸秆饲料化研究进展
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 试验菌株
• 1.1.2 试剂与溶液
• 1.1.3 试验仪器
• 1.1.4 培养基
• 1.2 方法
• 1.2.1 菌株的活化与保存
• 1.2.2 孢子悬液的制备
• 1.2.3 紫外诱变
• 1.2.4 优良菌株的初筛
• 1.2.5 优良菌株的复筛
• 1.2.6 诱变菌株最佳产酶培养基的研究
• 1.2.7 诱变菌株最佳产酶条件的研究
• 1.2.8 酶活的测定
• 1.2.9 粗酶液的制备
• 1.2.10 秸秆生物质组分的测定
• 1.2.11 氨基酸组成分析
• 1.2.12 扫描电镜观察
• 1.2.13 油菜秸秆菌糠饲喂奶牛试验
• 2 结果与分析
• 2.1 孢子悬液的制备和紫外诱变剂量的确定
• 2.2 优良突变菌株的获得
• 2.3 最佳产酶培养基的研究
• 2.3.1 不同碳源对诱变菌株ADW-08产酶性能的影响
• 2.3.2 不同氮源对诱变菌株ADW-08产酶性能的影响
• 2.3.3 诱变菌株ADW-08培养基优化
• 2.4 发酵条件对诱变菌株ADW-08产酶性能的影响
• 2.4.1 发酵温度对诱变菌株ADW-08产酶性能的影响
• 2.4.2 起始pH对诱变菌株ADW-08产酶性能的影响
• 2.4.3 接种量对诱变菌株ADW-08产酶性能的影响
• 2.4.4 诱导剂对诱变菌株ADW-08产酶性能的影响
• 2.5 诱变菌株ADW-08对油菜秸秆生物降解的研究
• 2.5.1 生物发酵对油菜秸秆生物降解过程中酶活的变化
• 2.5.2 生物发酵对油菜秸秆生物生物质组分的变化
• 2.5.3 生物发酵对油菜秸秆细胞结构的变化
• 2.5.4 生物发酵对油菜秸秆粗蛋白和氨基酸含量的变化
• 2.6 油菜秸秆菌糠在奶牛生产上的应用研究
• 2.6.1 油菜秸秆菌糠对采食量的影响
• 2.6.2 油菜秸秆菌糠对4%标准产奶量及乳品质的影响
• 2.6.3 油菜秸秆菌糠对奶牛血清生化指标的影响
• 2.6.4 经济效益分析
• 3 讨论
• 3.1 孢子悬液的制备
• 3.2 紫外线照射时间对致死率的影响
• 3.3 不同固体发酵培养基对诱变菌株ADW-08产酶性能的影响
• 3.4 不同发酵条件培养基对诱变菌株ADW-08产酶性能的影响
• 3.5 油菜秸秆生物降解过程中酶活的变化
• 3.6 油菜秸秆菌糠对奶牛生产性能、血清指标及经济效益的影响
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在读硕士期间发表的学术论文