纤维降解功能乳酸菌的选育

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1、学校代码10459学号或申请号201612134021545密级硕士学位论文纤维降解功能乳酸菌的选育作者姓名：杨逢源导师姓名：王雁萍教授学科门类：理学专业名称：生物物理学培养院系：物理工程学院完成时间：2018年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterBreedingofCellulolyticLacticAcidBacteriaByFengyuanYangSupervisor:Prof.YanpingWangBiophysicsSchoolofPhysicsandEngineeringMay,2018学位论

2、文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

3、或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日摘要本实验以分离自新鲜苜蓿样品且抑菌活性良好的8株乳酸菌为供试菌株，考察其在不同碳源中发酵产酸的性能，结合苜蓿青贮实验，筛选优良乳酸菌作为出发菌株，通过N+注入诱变选育纤维降解能力提高的突变菌株，并对筛选体系进行了优化。研究了出发菌株及突变菌株在苜蓿青贮过程中对青贮品质的影响，及诱变前后菌株纤维降解相关的3个酶基因表达量的变化。将实验室保存的8株分离自山西省新鲜苜蓿样品的抑菌活性良好的乳酸菌作

4、为供试菌株，进行发酵苜蓿粉实验。发酵48h后，添加A340，A344，A345和A357的处理组的pH降至最低(pH<5.20)。将8株乳酸菌分别接种于1%的葡萄糖、纤维二糖、葡聚糖（MW：3000）和微晶纤维素（MCC）溶液，其中菌株A345在4种碳源溶液中产酸性能均最强。通过生理生化及碳源发酵指标鉴定，结合16SrRNA序列分析，菌株A345被鉴定为植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum）。将菌株A345用于苜蓿青贮实验。青贮65d后，菌株A345比商业菌株FG1表现出更好的性能。添加菌株A345的青贮饲料的pH最低（pH为4.67），乳酸和乙酸含量最高，分别为6

5、2.44g/kgDM-1和26.56g/kgDM-1。添加菌株A345的青贮饲料的氨态氮含量和大肠杆菌数量也显著低于添加FG1的青贮饲料（P<0.05）。主成分分析结果表明，添加菌株A345的青贮效果受苜蓿品种的影响。与品种三得利相比，劲能的自然青贮效果较差，然而该品种在添加菌株A345青贮后，氨态氮和乙酸含量，以及乳酸菌、大肠杆菌和芽孢杆菌的计数均较低（P<0.05）。表明菌株A345作为添加剂能够显著改善苜蓿青贮品质，尤其适用于自然青贮效果不好的苜蓿品种。通过实时定量荧光PCR（qPCR）分析与纤维降解相关的3个酶基因的表达量，结果表明，菌株A345的6-磷酸-β-葡糖苷酶、内切葡

6、聚糖酶E样蛋白质、N-乙酰-葡糖胺转移酶基因表达量均显著高于商业菌株FG1，且菌株A345的纤维降解能力或许能被羧甲基纤维素钠诱导。+15＋-2以A345为出发菌株进行N注入。在注入1×10N·cm剂量下，菌株致死15＋-216＋-2率为70.44%，在5×10N·cm和1×10N·cm剂量下，辐照致死率无显著差异，均达到90%以上。利用刚果红染色法测定菌株纤维降解性能。第一轮诱变后筛选出刚果红染色水解圈较大的突变菌株Ei-177，并以其为出发菌株进行第I二轮N+注入。第二轮诱变后筛选出水解圈增大的突变菌株zw1-33，zw2-8，zw2-21，zw2-23，zw3-57。对5株突变菌

7、株进行发酵苜蓿粉实验及CMC酶活测定。结果表明zw2-21在发酵苜蓿粉48h后pH较低且CMC酶活最高。设置多个处理组（添加A345，添加zw2-21，添加商业菌株FG1，添加商业菌株YX）进行苜蓿青贮实验。通过一般线性模型分析显示，添加zw2-21的处理组pH最低，降至5.15（P<0.05）。添加A345及其突变菌株zw2-21均能有效抑制大肠杆菌的生长。同时，添加zw2-21的处理组乳酸及乙酸含量均显著高于添加出发菌株A345的处理组（P