畜禽粪污微生物治理及其资源化利用丛书--畜禽粪污治理微生物菌种研究与应用

**章　畜禽粪污微生物治理研究进展 001
**节　畜禽粪污微生物治理的范畴 002
一、畜禽粪污处理的策略 002
二、畜禽粪污处理和资源化利用现状 003
三、畜禽粪污微生物治理研究范畴 004
第二节　畜禽粪污降解菌功能研究进展 006
一、畜禽粪污治理技术 006
二、畜禽粪污处理方法 011
三、畜禽粪污微生物发酵 028
第三节　畜禽粪污降解菌资源研究进展 034
一、微生物的地理分布 034
二、环境微生物多样性 034
三、微生物多样性分析方法 035
四、影响微生物多样性的因素 040
第四节　畜禽粪污治理降解菌——芽胞杆菌研究进展 040
一、芽胞杆菌的功能 040
二、芽胞杆菌的种类 041
三、芽胞杆菌的分类 042
四、芽胞杆菌资源多样性 042
五、芽胞杆菌地理生境分布 044
六、芽胞杆菌资源的应用 045
第五节　畜禽粪污资源化利用研究进展 045
一、我国微生物肥料产业现状 045
二、微生物肥料产业存在的主要问题 047
三、微生物肥料的产业化方向 047
四、复合微生物肥料生产研究及其应用前景 048
五、微生物肥料的现状和发展趋势 054
六、微生物菌剂研究与应用 056

第二章　畜禽粪污降解菌资源采集 069
**节　芽胞杆菌资源采集 070
一、全国区域芽胞杆菌资源采集 070
二、芽胞杆菌资源地理生境采集 071
第二节　芽胞杆菌资源鉴定及其多样性 074
一、世界芽胞杆菌种类 074
二、中国芽胞杆菌种类 168
三、研究团队采集分离的芽胞杆菌种类 168
四、芽胞杆菌中国区域分布种的鉴定 171
五、芽胞杆菌中国新记录种鉴定 175
第三节　芽胞杆菌中国区域生态分布 177
一、芽胞杆菌区系分布调查 177
二、芽胞杆菌种类总体分布 194
三、芽胞杆菌种类中国区域分布 200
四、芽胞杆菌种类区域生境分布 201
第四节　芽胞杆菌全域资源多样性指数 203
一、芽胞杆菌区域分布多样性指数 203
二、芽胞杆菌生境分布多样性指数 208
第五节　芽胞杆菌地理分布 211
一、芽胞杆菌海拔分布 211
二、芽胞杆菌维度分布 212
第六节　芽胞杆菌资源管理 213
一、微生物资源标本地理分布信息管理系统建立 213
二、芽胞杆菌资源库管理系统实体模型构建 217
三、芽胞杆菌菌种资源库管理系统建立 227
第七节　讨论 234
一、畜禽粪污治理芽胞杆菌资源采集 234
二、芽胞杆菌多样性分布分析 235
三、芽胞杆菌地理环境分布特征 236

第三章　畜禽粪污降解菌资源分析 238
**节　中国西部嗜碱芽胞杆菌资源分析 239
一、概述 239
二、研究方法 244
三、嗜碱芽胞杆菌分离鉴定 253
四、嗜碱芽胞杆菌区域分布 260
五、嗜碱芽胞杆菌资源多样性分析 281
六、嗜碱芽胞杆菌新种资源的鉴定 283
七、讨论 328
第二节　福建近海滩涂沉积物微生物资源分析 329
一、概述 329
二、研究方法 332
三、近海滩涂细菌群落多样性 335
四、近海滩涂芽胞杆菌群落多样性 362
五、福建近海芽胞杆菌新种资源鉴定 396
六、讨论 408
第三节　台湾省芽胞杆菌资源分析 411
一、台湾省芽胞杆菌的研究 411
二、研究方法 412
三、芽胞杆菌种类区系调查 416
四、芽胞杆菌优势种分布 421
五、芽胞杆菌种类组成多样性 428
六、芽胞杆菌种群分布生态学特性 431
七、芽胞杆菌特征种群地理分化 444
八、讨论 466
第四节　福建武夷山自然保护区芽胞杆菌资源分析 473
一、概述 473
二、研究方法 475
三、芽胞杆菌种类区系调查 480
四、芽胞杆菌种类分布多样性 488
五、芽胞杆菌种群分布生态学特性 497
六、芽胞杆菌特征种群地理分化 517
七、讨论 529

第四章　畜禽粪污降解菌微生物学特性 532
**节　畜禽粪污降解菌的生长特性 533
一、研究方法 533
二、粪污降解菌的分离鉴定 536
三、粪污降解菌的生长曲线 538
四、粪污降解菌的营养需求 539
五、粪污降解菌生长动力学 541
六、讨论 544
第二节　畜禽粪污降解菌混合培养生长竞争 545
一、粪污降解菌混合培养的生长竞争数量测定 546
二、粪污降解菌两菌株混合培养生长竞争动态变化 550
三、粪污降解菌三菌株混合培养生长竞争动态变化 559
四、粪污降解菌四菌株混合培养生长竞争动态变化 567
五、讨论 569
第三节　畜禽粪污降解菌混合培养温度响应 573
一、粪污降解菌混合培养温度响应数量测定 573
二、粪污降解菌单独培养温度响应 577
三、粪污降解菌两菌株混合培养温度响应 578
四、粪污降解菌三菌株混合培养温度响应 588
五、粪污降解菌四菌株混合培养温度响应 595
六、讨论 598
第四节　畜禽粪污降解菌产酶菌株的筛选 601
一、概述 601
二、芽胞杆菌产酶透明圈法筛选 609
三、芽胞杆菌酶活力的测定 620
四、芽胞杆菌几种重要酶活性的相关性 639
五、讨论 653
第五节　畜禽粪污降解菌酶学特性的研究 655
一、概述 655
二、芽胞杆菌产复合酶特性 660
三、芽胞杆菌产酶生物学特性 668
四、芽胞杆菌纤维素酶和淀粉酶的酶学特性 674

第五章　畜禽粪污降解菌的作用机理 681
**节　畜禽粪污微生物降解色谱分析方法 682
一、概述 682
二、研究方法 682
三、不同极性溶剂萃取总离子流图分析 683
四、不同极性溶剂萃取效果比较 686
五、不同极性溶剂萃取物质鉴定 686
六、讨论 690
第二节　畜禽粪污降解菌猪粪发酵行为的色谱分析 690
一、研究方法 690
二、粪污降解菌猪粪发酵过程GS-MS总离子流谱图 691
三、粪污降解菌猪粪发酵过程分解产物的分布特性 693
四、粪污降解菌发酵猪粪过程分解产物的聚类分析 696
五、粪污降解菌发酵猪粪过程的特征产物 698
六、讨论 699
第三节　难降解有机物降解菌的筛选与鉴定 700
一、概述 700
二、研究方法 704
三、降解菌FLQ-11-1的筛选 706
四、降解菌FLQ-11-1的鉴定 707
五、讨论 709
第四节　难降解有机物降解菌的作用机理 709
一、研究方法 710
二、接种量对FLQ-11-1降解氟氯氰菊酯的影响 711
三、温度对FLQ-11-1降解氟氯氰菊酯的影响 712
四、pH值对FLQ-11-1降解氟氯氰菊酯的影响 712
五、响应面优化分析 712
六、降解菌对不同拟除虫菊酯的降解 714
七、讨论 714
第五节　难降解有机物降解菌的代谢途径 715
一、研究方法 715
二、提取条件的优化 716
三、降解代谢物的总离子图谱及质谱鉴定 718
四、代谢产物的动态分析及代谢途径的推测 719
五、讨论 721
第六节　难降解有机物降解菌的蛋白表达 722
一、研究方法 722
二、细胞破碎方法优化 727
三、芽胞杆菌FLQ-11-1降解过程分泌蛋白的双向电泳分析 728
四、差异蛋白点的PMF鉴定 728
五、差异蛋白质层次聚类分析 732
六、通路分析 732
七、几个差异蛋白点的肽质量指纹图谱分析 733
八、讨论 740
第七节　难降解有机物降解菌的蛋白结构 740
一、研究方法 740
二、蛋白质点499的生物信息学分析 741
三、蛋白质点617的生物信息学分析 745
四、蛋白质点458的生物信息学分析 749
五、讨论 752

第六章　畜禽粪污异养硝化细菌的研究 754
**节　异养硝化细菌的研究进展 755
一、养猪废水的危害 755
二、养猪废水脱氮技术 755
三、异养硝化细菌的研究进展 756
第二节　异养硝化细菌的分离及鉴定 759
一、研究方法 759
二、异养硝化细菌菌株分离和筛选 760
三、异养硝化细菌硝化活性分析 761
四、异养硝化细菌FJAT-14899的生理特性 762
五、异养硝化细菌FJAT-14899生长曲线测定 762
六、异养硝化细菌FJAT-14899的16S rDNA的鉴定 763
七、讨论 763
第三节　异养硝化细菌种类分子多态性分析 764
一、研究方法 764
二、异养硝化细菌菌株的BOX-PCR多态性分析 766
三、异养硝化细菌菌株的REP-PCR多态性分析 767
四、养硝化细菌菌株的ERIC-PCR多态性分析 768
五、异养硝化细菌种类的分子多态性分析 770
六、讨论 770
第四节　异养硝化细菌脱氮性能的研究 771
一、研究方法 771
二、标准曲线测定 772
三、脱氮副球菌FJAT-14899脱氮性能 772
四、接种量对脱氮副球菌FJAT-14899脱氮性能的影响 774
五、不同氮源对脱氮副球菌FJAT-14899脱氮性能的影响 776
六、C/N值对脱氮副球菌FJAT-14899脱氮性能的影响 776
七、氮源浓度对脱氮副球菌FJAT-14899脱氮性能的影响 778
八、pH值对脱氮副球菌FJAT-14899脱氮性能的影响 779
九、温度对脱氮副球菌FJAT-14899脱氮性能的影响 780
十、*佳环境条件下脱氮副球菌FJAT-14899脱氮性能 782
十一、讨论 783
第五节　异养硝化细菌产品包被技术研究 783
一、研究方法 784
二、固定化材料的筛选 785
三、海藻酸钠浓度对固定化的影响 787
四、CaCl2浓度对固定化的影响 788
五、包埋时间对固定化的影响 788
六、保存时间对FJAT-14899活性的影响 789
七、脱氮副球菌FJAT-14899固定化小球脱氮效果 790
八、脱氮副球菌FJAT-14899固定化小球污水脱氮效果 790
九、讨论 791

第七章　畜禽饲用益生菌研究与应用 792
**节　饲用益生菌研究进展 793
一、饲用益生菌研究 793
二、益生菌发展历程 795
三、饲用益生菌菌种管理 799
四、益生素的类型 801
五、益生菌作用机制 805
六、益生素的应用 807
七、芽胞杆菌益生菌 809
第二节　饲用益生菌的筛选 809
一、研究方法 810
二、饲用益生菌菌株筛选与鉴定 813
三、饲用益生菌生物学特性 817
四、饲用益生菌酶学特性 818
五、讨论 821
第三节　饲用益生菌免疫抗病特性 823
一、研究方法 823
二、饲用益生菌拮抗特性 824
三、饲用益生菌在小鼠体内定殖特性 825
四、饲用益生菌对小鼠毒力的动力学模型 826
五、饲用益生菌对鸡免疫功能的影响 829
六、讨论 830
第四节　饲用益生菌菌剂保存特性 831
一、研究方法 831
二、芽胞产率及芽胞耐热性 834
三、人工胃肠液、猪胆盐耐受性试验 834
四、抑菌试验及抗生素敏感试验 835
五、不同稳定剂对芽胞杆菌FJAT-1501-BPA发酵液的影响 836
六、不同盐浓度对芽胞杆菌FJAT-1501-BPA发酵液保存特性的影响 836
七、不同pH值对芽胞杆菌FJAT-1501-BPA发酵液保存特性的影响 837
八、不同防腐剂对芽胞杆菌FJAT-1501-BPA发酵液保存特性的影响 837
九、贮存过程中芽胞杆菌益生菌剂活菌数的变化及抑菌能力变化 838
十、讨论 842
第五节　饲用益生菌应用效果评价 844
一、研究方法 844
二、芽胞杆菌益生菌剂对断奶仔猪生产性能的影响 846
三、芽胞杆菌益生菌剂对断奶仔猪粪便微生物的影响 848
四、芽胞杆菌益生菌剂对粪便中常规有机营养成分含量的影响 849
五、芽胞杆菌益生菌剂对粪便酶活的影响 849
六、讨论 851
第六节　饲用益生菌的生理作用 853
一、研究方法 854
二、对仔猪血液中总胆红素、直接胆红素、间接胆红素的影响 854
三、对仔猪血液中血尿素氮、肌酐、总胆固醇、α-羟基丁酸的影响 855
四、对仔猪血液中总蛋白、白蛋白、球蛋白、白球比的影响 856
五、对仔猪血液中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶的影响 858
六、对仔猪血液中淀粉酶、谷氨酰转肽酶、胆碱酯酶、乳酸脱氢酶的影响 859
七、对仔猪血液中钙、磷、镁、铁的影响 860
八、对仔猪血液中IgA、IgG、IgM的影响 861
九、讨论 862
第七节　饲用益生菌对肠道微生物的影响 864
一、研究方法 865
二、仔猪粪便中微生物脂肪酸生物标记总量的比较 866
三、仔猪肠道微生物群落脂肪酸生物标记在各处理组的分布 866
四、不同处理组仔猪肠道微生物群落脂肪酸生物标记的聚类分析 868
五、不同处理组仔猪肠道微生物群落脂肪酸生物标记多样性指数 868
六、讨论 869

第八章　畜禽粪污降解菌发酵工艺 871
**节　畜禽粪污降解菌发酵装备的设计 872
一、基于TCP/IP协议的局域网发酵状态远程监控软件设计 872
二、发酵罐微机控制系统的设计 873
三、发酵罐微机控制软件的设计 873
四、微机控制发酵系统温控实体模型 874
五、气升式发酵罐温控软件的设计 875
六、温控自识别切换管路设计 876
第二节　畜禽粪污降解菌的诱变育种 877
一、基于突变体库构建的芽胞杆菌筛选 877
二、突变子生物学特性及其培养条件优化 888
三、菌株抑菌功能物质羟苯乙酯的检测 897
第三节　畜禽粪污降解菌产功能物质发酵条件优化 901
一、菌株代谢组物质提取的响应面优化 901
二、产木聚糖酶、蛋白酶、果胶酶、普鲁兰酶菌株发酵条件优化 907
三、产纤维素酶、淀粉酶菌株发酵条件优化 924
四、产羟苯乙酯菌株发酵培养基优化 933
第四节　畜禽粪污降解菌脂肽研究 943
一、概述 943
二、产脂肽菌株筛选与鉴定 950
三、产脂肽菌株基因组分析 963
四、菌株脂肽的分离纯化 974
五、菌株脂肽的抑菌机理 980
六、产脂肽菌株发酵条件优化 983

参考文献 1000