角蛋白是一種纖維性與難溶型的結(jié)構(gòu)蛋白,是自然界中僅次于纖維素和幾丁質(zhì)的第三大豐富聚合物,角蛋白是構(gòu)成皮膚、毛發(fā)、羽毛、角等的重要組成部分。降解后的角蛋白是豐富的蛋白質(zhì)來源,可用于生產(chǎn)飼料或包覆膜材料以及生物醫(yī)學材料等等。傳統(tǒng)的物理化學降解角蛋白易對環(huán)境造成污染,所得產(chǎn)物也不理想,而微生物降解角蛋白是一種溫和、高效、綠色的方法,具有廣闊的發(fā)展?jié)摿蜆O高的實用價值。本研究基于傳統(tǒng)的真菌平板分離培養(yǎng)和高通量測序技術(shù)分析,分析醫(yī)院綠地土壤加入無菌雞毛粉后不同時期的真菌群落組成變化。篩選出一株對雞毛粉角蛋白有高效降解能力的真菌,通過正交試驗探索其最佳發(fā)酵條件。基于傳統(tǒng)的真菌平板分離培養(yǎng)結(jié)果可知,加入富角蛋白的無菌雞毛粉不同時期(初期3d、中期30d、后期90d)的醫(yī)院綠地土壤中真菌群落組成有較大差異。通過經(jīng)典的平板分類方法,從加入雞毛粉的醫(yī)院土中共分離到真菌372株,經(jīng)形態(tài)特征和分子鑒定,它們分屬19屬33種。從醫(yī)院綠地土分離獲得的真菌類群中,初期(YY1)樣本中分離到6屬12種155株真菌,初期(YY1)樣本的真菌優(yōu)勢類群是青霉屬Penicillium,占分離真菌總數(shù)的59%。中期(YY2)樣本中分離到10屬15種134株真菌,中期(YY2)樣本中蠟蚧屬Lecanicillium是優(yōu)勢類群,占總數(shù)的48%。后期(YY3)樣本中分離到7屬11種83株真菌,后期(YY3)樣本中真菌優(yōu)勢類群則是小孢子屬Microsporum,占總數(shù)的53%。隨著雞毛的降解,不同時期內(nèi)醫(yī)院土中的真菌優(yōu)勢類群發(fā)生明顯的動態(tài)變化。將富含角蛋白有機物的無菌雞毛粉加入一醫(yī)院的綠地土后,基于高通量測序技術(shù)分析真菌群落的組成及相對豐度,發(fā)現(xiàn)在富含角蛋白基質(zhì)雞毛粉降解過程中共有真菌6門15綱39目71科128屬。加入雞毛粉的不同時期(初期3d、中期30d、后期90d)醫(yī)院土真菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變化。添加雞毛粉3d的醫(yī)院土(YY1)中真菌群落多樣性豐富,優(yōu)勢種是芽殖久浩酵母Guehomyces pullulans(57.42%);加入雞毛粉30d后(YY2),群落組成中不少真菌群落的相對豐度明顯下降,優(yōu)勢種為一分類地位未定的真菌屬,其相對豐度是77.57%;加入雞毛粉90d后(YY3),一些潛在的人類病原真菌的相對豐度有所上升,真菌優(yōu)勢種是石膏樣小孢子菌Microsporum gyseum(55.17%),而初期的真菌優(yōu)勢種芽殖久浩酵母Guehomyces pullulans的相對豐度則明顯的降低。研究表明富含角蛋白的雞毛粉對醫(yī)院綠地土壤中的真菌群落,特別是一些人體潛在病原真菌的相對豐度和群落組成具有明顯的調(diào)節(jié)作用。基于傳統(tǒng)的真菌平板分離培養(yǎng)的方法,從加入雞毛粉中期的醫(yī)院綠地土中分離到一株能夠高效降解角蛋白的真菌GZZC1Y2-12,通過菌株形態(tài)特征和分子鑒定可知高效降解角蛋白菌株1Y2-12屬于蠟蚧屬Lecanicillium,根據(jù)ML系統(tǒng)發(fā)育樹將該菌株命名為Lecanicillium testudineum。采用正交試驗探索該菌株降解角蛋白的最佳發(fā)酵條件,結(jié)果可知,影響菌株1Y2-12產(chǎn)酶的各因素主次順序為N源﹥無機離子﹥C源,其中N源對菌株發(fā)酵產(chǎn)酶活力的影響最顯著。菌株1Y2-12產(chǎn)酶的最佳培養(yǎng)條件為A_2B_3C_1,在此條件下菌株1Y2-12發(fā)酵產(chǎn)酶的值為22.03U/mL。
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X713;X172
【部分圖文】：

貴州大學 2019 屆碩士畢業(yè)論文 人工條件下雞毛降解過程中真菌群落的動態(tài)變化從醫(yī)院綠地土分離獲得的真菌類群中，初期（YY1）樣本的真菌優(yōu)勢類群是青霉屬Penicillium，占分離真菌總數(shù)的 59%。中期（YY2）樣本中蠟蚧屬 Lecanicillium 是優(yōu)勢類群，占總數(shù)的 48％。后期（YY3）樣本中真菌優(yōu)勢類群則是小孢子屬 Microsporum，占總數(shù)的 53%。隨著雞毛的降解，不同時期內(nèi)醫(yī)院土中的真菌優(yōu)勢類群發(fā)生明顯的動態(tài)變化。

77.57%）、石膏樣小孢子菌 Microsporum gypseum（19.7%）和芽殖久浩酵母 Guehomycesullulans（0.34%）；在加入雞毛粉后期 90d 的樣本中（YY3），雞毛粉這時已被完全降，這時土樣中的優(yōu)勢真菌類群是石膏樣小孢子菌 Microsporum gypseum（55.17%）、鑒定真菌 Unclassified fungi（24.98%）、芽殖久浩酵母 Guehomyces pullulans（3.38%）。個時期的醫(yī)院土中優(yōu)勢真菌類群都不相同，加入雞毛粉后能使醫(yī)院土中的真菌群落組發(fā)生明顯的變化。初期（YY1）樣本中，醫(yī)院土的真菌組成群落較豐富，在雞毛粉降的中期（YY2）樣本中，真菌類群的組成較少，此期間的真菌都是對角蛋白有明顯偏性的真菌。未鑒定真菌 Unclassified fungi 是降解角蛋白的關(guān)鍵菌株，石膏樣小孢子菌icrosporum gypseum 同樣是降解雞毛粉角蛋白的重要菌株。在后期（YY3）樣本中，時雞毛粉已降解完，真菌群落組成明顯增多。值得我們關(guān)注的是，在加入雞毛粉的中（30d），土樣中的潛在病原真菌芽殖久浩酵母 Guehomyces pullulans 的相對豐度明顯低，而另一種病原真菌隱球酵母的相對豐度也明顯降低。

圖 3-3 加入雞毛粉后不同時期醫(yī)院土真菌群落組成的動態(tài)變化Fig.3-3 Dynamic changes of community composition of soil fungi in hospitals after adding chicken feather powder3.2.3 雞毛粉加入后醫(yī)院綠地土真菌群落組成的α-多樣性差異表 3-3 和圖 3-4 清楚表明，加入雞毛粉初期（YY1）的樣本中其α-多樣性 Shannon和 Chao 指數(shù)明顯較高，分別達到 2.124 和 216.2187，說明真菌群落組成豐富；加入雞毛粉中期（YY2）的多樣性就明顯下降（分別未 0.7749 和 138.0526），但其 Simpson指數(shù)明顯上升（0.6212），揭示了其群落組成的均勻度較差，其中個別真菌，如石膏樣小孢子菌 Microsporum gypseum 的相對豐度上升明顯。表 3-3 不同時期醫(yī)院綠地土真菌群落組成的多樣性指數(shù)Table 3-3 Diversity index of fungal community composition in green soils of hospitals in different periods樣本 Sample Shannon 指數(shù) Simpson 指數(shù) Chao 指數(shù)YY1 2.1241 0.3437 216.2187YY2 0.7749 0.6212 138.0526
【參考文獻】

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本文編號：2858984