綿羊瘤胃主要纖維降解細(xì)菌的分離鑒定及不同氮源對(duì)其纖維降解能力的影響.pdf

1、本研究從內(nèi)蒙古地區(qū)綿羊瘤胃內(nèi)容物中分離主要纖維素降解細(xì)菌并對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)全面的鑒定。對(duì)其中幾株典型的、具有代表性的主要纖維素降解細(xì)菌的生長特性、纖維降解特性進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上研究氮源對(duì)瘤胃主要纖維素降解細(xì)菌纖維降解能力的影響及初步探討其可能機(jī)理。 從蒙古綿羊瘤胃內(nèi)容物中分離到23株纖維素降解細(xì)菌，通過初步形態(tài)學(xué)觀察和生理生化實(shí)驗(yàn)，對(duì)所有23株菌進(jìn)行了初步鑒定。從23株菌中選出12株纖維素降解率較高并具有代表性的菌株進(jìn)行(G+

2、C)mol％測(cè)定，再對(duì)其中的11株菌進(jìn)行16SrDNA測(cè)序和系統(tǒng)發(fā)育分析研究，結(jié)果表明：其中4株溶纖維丁酸弧菌(Butyrivibriofibrisolvens)、1株白色瘤胃球菌(Rumincoccusalbus)、2株黃色瘤胃球菌(R．flavefaciens)、2株產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌(Fibrobactersuccinogenes)、1株解多糖梭菌(Clostridiumpolysaccharolyticum)、1株糞腸球菌(Ent

3、erococcusfaecalis)。從白色瘤胃球菌、黃色瘤胃球菌、產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌和溶纖維丁酸弧菌中各選出1株有代表性的菌株進(jìn)行生長和纖維降解特性研究以及氮源影響研究。 4株菌的生長特性和纖維降解特性研究表明：球菌的生長速度大于桿菌和弧菌。4株菌的纖維素降解率和纖維素酶活力趨勢(shì)一致，在4株菌中，產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌的纖維素降解率和纖維素酶活力均最高。纖維素酶活力測(cè)定結(jié)果表明：外切-β-1，4-葡聚糖酶是3種纖維素酶中的限速酶；4株

4、菌的纖維素酶大部分是胞內(nèi)酶或與細(xì)胞相連的胞外酶。纖維素與纖維二糖的質(zhì)量比對(duì)纖維素降解率有顯著影響，4株菌達(dá)到最大纖維素降解率時(shí)的纖維素與纖維二糖質(zhì)量比均在7：3或其附近。 所選4株菌和混合瘤胃微生物既能在氨氮為唯一氮源的合成培養(yǎng)基中生長，又能在含有肽和氨基酸的合成培養(yǎng)基中生長。相對(duì)于氨態(tài)氮，肽、混合氨基酸和單個(gè)氨基酸對(duì)所選擇的4株纖維素降解細(xì)菌的纖維素降解能力具有明顯的促進(jìn)作用。氮源對(duì)混合瘤胃微生物、白色瘤胃球菌、黃色瘤胃球菌、

5、產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌和溶纖維丁酸弧菌纖維素降解率的影響存在種屬差異。在所有氮源中，Phe無論對(duì)混合瘤胃微生物還是對(duì)4株纖維素降解細(xì)菌均具有明顯的促進(jìn)纖維素降解的作用，但作用機(jī)制不同。對(duì)于4株纖維素降解細(xì)菌，酪蛋白酸水解物對(duì)纖維素降解率的促進(jìn)作用大于酪蛋白酶水解物對(duì)纖維素降解率的促進(jìn)作用，而二者對(duì)混合瘤胃微生物的影響沒有差異。大豆蛋白酸水解物、酪蛋白酸水解物和酪蛋白酶水解物相對(duì)于其它氮源對(duì)混合瘤胃微生物纖維素降解能力的促進(jìn)作用較大；酪蛋白酸水

6、解物和大豆蛋白酸水解物對(duì)溶纖維丁酸弧菌WH-1的纖維素降解能力具有促進(jìn)作用；Met、Leu和大豆蛋白酸水解物對(duì)白色瘤胃球菌VI3、黃色瘤胃球菌CCQ和產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌LBG-1的纖維素降解能力具有促進(jìn)作用。通過比較固液相菌體蛋白濃度和酶活力發(fā)現(xiàn)，4株菌的菌體和酶均有大部分黏附在纖維素顆粒上，而且纖維素降解率與黏附程度基本成正比。從研究結(jié)果可見，氮源對(duì)本研究所分離的單株纖維素降解細(xì)菌的影響與對(duì)混合瘤胃微生物的影響存在一定的差異，說明研究氮