用于发酵床养殖的细菌分离鉴定及应用效果研究

用于发酵床养殖的细菌分离鉴定及应用效果研究

论文摘要

随着养殖业的发展,畜禽粪尿污染问题日益严重,发酵床垫料养殖技术的应运而生。筛选具有除臭功能的细菌,将其应用于畜禽的发酵床养殖中,从而达到健康养殖、提高动物产品质量和产量的目的。本研究从土壤、堆肥样品中分离纯化获得105株细菌,筛选获得7株菌不产生氨气和硫化氢的菌株。对其生长pH值、温度、惟一碳、氮源利用,蛋白酶、淀粉酶活性,对动物的毒性试验等特性进行了分析,进而探讨了菌株的遗传特性。在此基础上,进行了发酵床垫料处理,接种供试菌株后,进行了15d发酵处理。分别测定了垫料发酵过程中的温度、pH值,垫料中铵态氮和硝态氮的含量;细菌、放线菌、真菌数量的变化;最后,利用DGGE技术检测了不同发酵时间垫料中微生物群落动态。结果如下:1.筛选获得7个菌株,菌属于革兰氏阳性芽孢杆菌,有耐高温、不耐低温的特点,在4℃和10℃不生长,全部菌株能够在45℃生长,其中4个菌株可在60℃生长。供试菌株在初始pH8-pH10培养基生长,不耐酸性,在初始pH4环境中不生长。2.供试菌株理化特性分析表明,供试菌株均能水解淀粉,能够以甘露醇和蔗糖为惟一碳源;能够以大多数供试氨基酸为唯一氮源,能够利用铵态氮和硝态氮。3. BOXAIR-PCR分析表明,菌株间遗传差异明显;在16S rDNA PCR-RFLP分析结果中,供试菌株分成了5个遗传群;代表菌株的16S rDNA基因序列比对结果显示,菌株B1是枯草芽孢杆菌(Bacillus stubtlis),菌株B5是栗褐芽孢杆菌(Bacillus badius),菌株B7是地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。4.毒性试验中,饲喂菌株B5的小白鼠生长正常,无死亡;通过解剖观察,肉眼未见任何器质性病变,表明供试菌株对小白鼠无致病性。5.接种菌株B5的垫料发酵实验中,24h内垫料温度迅速升高至45℃左右,最高达70℃;发酵结束时,发酵床料温保持在50℃。发酵过程中,垫料中铵态氮和硝态氮含量迅速下降,由发酵初期的108.6mg/kg和138.72 mg/kg降至第8d的44.6mg/kg和52.32 mg/kg;随后,其含量略有上升。6.对垫料细菌的PCR-DGGE分析表明,发酵过程中,垫料中细菌种群多样性变化不大,群落稳定。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 文献综述
  • 1.1 概述
  • 1.2 发酵床养殖技术研究进展
  • 1.2.1 发酵床的主要类型
  • 1.2.2 发酵床垫料组分
  • 1.2.3 发酵床垫料的发酵菌剂
  • 1.2.4 发酵床垫料养殖的优缺点
  • 1.3 微生物多样性的研究进展
  • 1.3.1 经典微生物培养法
  • 1.3.2 现代分子生物学技术
  • 2. 试验材料与方法
  • 2.1 实验材料
  • 2.1.1 实验菌株与动物
  • 2.1.2 主要培养基
  • 2.1.3 主要试剂和药品
  • 2.1.4 主要仪器
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 除臭菌的分离及筛选
  • 2.2.2 供试菌株理化特性分析
  • 2.3 除臭细菌遗传特性分析
  • 2.3.1 细菌DNA提取
  • 2.3.2 BOXAIR-PCR扩增检测
  • 2.3.3 16S rDNA PCR-RFLP
  • 2.3.4 16S rDNA序列测定
  • 2.3.5 数据处理
  • 2.4 除臭细菌垫料发酵应用效果
  • 2.4.1 垫料准备
  • 2.4.2 垫料发酵温度、pH值变化
  • 2.4.3 靛酚蓝比色法测定铵态氮含量
  • 2.4.4 硝态氮含量测定
  • 2.4.5 垫料微生物数量测定
  • 2.4.6 垫料发酵过程中细菌DGGE分析
  • 3. 结果与分析
  • 3.1 细菌分离筛选
  • 3.2 供试菌株理化特性的测定
  • 3.2.1 酶活性的测定
  • 3.2.2 供试菌株初始生长pH范围
  • 3.2.3 生长温度范围
  • 3.2.4 分解淀粉产酸情况
  • 3.2.5 惟一碳源利用
  • 3.2.6 唯一氮源的利用
  • 3.2.7 安全性测试
  • 3.3 除臭菌株的遗传特性分析
  • 3.3.1 BOXAIR-PCR分析
  • 3.3.2 供试菌株16S rRNA PCR-RFLP图谱分析
  • 3.3.3 部分菌株165 rDNA序列分析
  • 3.4 供试菌株垫料发酵效果分析
  • 3.4.1 垫料发酵理化性质测定
  • 3.4.2 垫料菌群的DGGE分析
  • 3.5 动物饲养试验
  • 4. 讨论与结论
  • 4.1 讨论
  • 4.2 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录一
  • 附录二
  • 附录三
  • 相关论文文献

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