高效角質(zhì)蛋白厭氧降解菌及其對產(chǎn)甲烷發(fā)酵影響的研究.pdf

1、針對角蛋白難降解的國際熱點(diǎn)問題,采用厭氧生物技術(shù),在高溫條件下反復(fù)馴化,首次在實(shí)驗(yàn)室獲得高效角蛋白厭氧降解復(fù)合菌系,應(yīng)用DGGE技術(shù)和T／A克隆文庫技術(shù),分析微生物的群落結(jié)構(gòu)。從該菌系中通過厭氧過膜法分到一株具有高效厭氧降解角蛋白的新菌,該菌是其所在屬首次報道具有角蛋白降解能力的菌株,為探討角蛋白厭氧降解機(jī)制提供新鮮微生物資源,為角蛋白降解菌(或角蛋白酶)在飼料,氨基酸肥料,皮革脫毛,醫(yī)藥等行業(yè)的綜合利用打下理論和技術(shù)基礎(chǔ),使廢棄的角蛋

2、白變廢為寶,對我國經(jīng)濟(jì)的綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　 試驗(yàn)所取得的結(jié)果如下:(1)采用厭氧操作技術(shù),馴化了3個來自不同生境的高效角蛋白厭氧降解復(fù)合菌系。其中復(fù)合菌系M-18在55℃厭氧培養(yǎng)15-16h能將未預(yù)處理的羽毛完全降解,并對牛毛,豬毛,人發(fā)以及指甲也能較快降解。首次重點(diǎn)研究了復(fù)合菌系M-18在最適發(fā)酵條件下中間代謝產(chǎn)物如硫元素,蛋白質(zhì)和氨基酸,以及有機(jī)酸和氨態(tài)氮含量的變化規(guī)律等,并應(yīng)用DGGE技術(shù)解析了該復(fù)合菌系微

3、生物組成,測序結(jié)果表明該復(fù)合菌系中微生物屬于Clostridiales目中的Clostridiaceae和Incertae SedisⅪ兩科。(2)獲得一株高效角蛋白厭氧降解菌18D-TA,測序結(jié)果與模式菌株Tepidimicrobium ferriphilum有最大相似度為94.5％。菌株18D-TA能在55℃,厭氧培養(yǎng)20h后將未預(yù)處理的羽毛完全降解,是Tepidimicrobium屬中首次報道能降解角蛋白的菌株。因其生理生化和系統(tǒng)

4、發(fā)育與模式菌株Tepidimicrobium ferriphilum有較大差別,菌株18D-TA可能為一個新種,還需DNA-DNA雜交等進(jìn)一步鑒定。(3)角蛋白厭氧降解菌對不同基質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)沼氣的試驗(yàn),35℃下,角蛋白厭氧降解菌能大大提高豬糞中蛋白質(zhì)的降解速率及生物轉(zhuǎn)化率,對豬糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷有很好的促進(jìn)作用,但對雞毛發(fā)酵還有副作用；55℃下,角蛋白降解菌能在較短時間內(nèi)降解羽毛,提高羽毛的利用率和生物轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)作用很顯著,但是對豬糞發(fā)酵的