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秸秆资源丰富且纤维素含量高,但由于纤维素结构复杂难以降解造成利用率低。而微生物发酵法具有消化率高、适口性好、无毒害、操作简便等优点,成为当前降解纤维素、提高秸秆营养价值最经济和最有效的手段。反刍动物瘤胃存在大量纤维分解菌,有助于动物对纤维素原料的降解和吸收及机体免疫力的提高起到重要作用。本研究以大别山黄牛瘤胃微生物为研究对象,分离鉴定出具有高产纤维素酶的菌株,通过优化最佳产酶条件以进行临床效果研究,旨在将秸秆资源开发成一种纤维素含量低、蛋白质含量高、口感好、容易消化吸收的新型饲料,同时为提高大别山黄牛机体免疫力,改善其消化道微生物环境,发展地方经济品种奠定基础。本研究主要开展:(1)纤维素分解菌的初筛:采用羧甲基纤维素钠平板法初筛纤维分解菌,通过刚果红染色法和滤纸分解速率初步测定菌株分解纤维素的能力。(2)纤维素分解菌的复筛:通过对初筛菌株进行滤纸酶活(FPA)和羧甲基纤维素酶活(CMC)的测定,进一步判定菌株降解纤维素的能力。(3)纤维素分解菌的鉴定:对筛选的纤维素分解菌进行形态学、不同温度和不同p H条件下生长特性以及16S r DNA鉴定,以确定菌株的阴阳性及种属。(4)高产纤维素酶菌株的产酶条件优化:通过对筛选具有高产纤维素酶的菌株优化培养温度及初始p H,观察其产酶能力。(5)瘤胃纤维素分解菌的降解效果研究:利用筛选的高产纤维素分解菌,以优化的最适培养温度及初始p H对玉米秸秆进行发酵,测定发酵后玉米秸秆的还原糖和可溶性蛋白成分的变化,以验证其应用性。试验结果显示:1.从大别山黄牛的瘤胃液中共分离筛选出6株纤维素分解细菌,编号分别为1、2、3、4、5、6。其中1号和2号菌株的透明圈直径最大,分别为17 mm和18 mm,D/d均>5.0,且滤纸溃烂度为“+++”,说明其降解纤维素的能力比较强;而4号和5号菌株的透明圈直径分别为15 mm,D/d均为4.5,滤纸溃烂度均为“+”;3号和6号菌株的透明圈直径分别为14 mm、10 mm,但D/d均<4.5,滤纸溃烂度均为“++”。2.不同的菌株之间FPA酶活力有所不同,其中1号和2号菌株的FPA酶活力最强,皆为>9.0 U/h;其他细菌FPA酶活大小依次为3、4、5和6号菌株,均在5.0～6.5U/h之间。此外,不同菌株之间的CMC酶活也有差异,其中1号和2号菌株的CMC酶活力皆为>12.0 U/h,为最强;其他细菌CMC酶活大小依次为3、4、5和6号菌株,介于6.0～8.0 U/h之间。故1号和2号为高产纤维素酶菌株。3.1号和2号菌株形成圆形隆起、边缘整齐、有粘性、不透明、中间突起黄色菌落,镜检为G~-短杆菌;3号和6号菌株形成圆形隆起、边缘整齐、表面光滑湿润、半透明和不透明的黄绿色菌落,镜检为G~-短杆菌;4号和5号菌株形成圆形隆起、边缘不整、表面湿润、半透明和不透明的淡黄色菌落,镜检为G~+细杆菌,两端钝圆,有芽胞;6株纤维素分解菌均在25℃～37℃、p H5.0～7.0条件下生长较好;分离获得的1号和2号纤维素分解菌分别与寡养单胞菌M11(Stenotrophomonas sp.M11)、嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)处于同一分支中,相似度分别为99.69%和99.47%,确定上述菌为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas);3号和6号纤维素分解菌分别与鞘氨醇杆菌P6(Sphingobacterium sp.P6)、营养鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium alimentarium)处于同一分支中,相似度分别为99.88%和99.69%,确定上述菌为鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium);4和5号纤维素分解菌均与短小芽孢杆菌(Empedobacter brevis)处于同一分支中,相似度分别为100%,确定上述菌为芽孢杆菌属(Empedobacter)。4.当1号和2号菌株的培养温度均为37℃,初始p H分别为6.0,5.5时,FPA酶活力和CMC酶活力最高,故为最适培养温度及初始p H。5.1号和2号菌株发酵玉米秸秆后的还原糖和可溶性蛋白含量比发酵前有所提高,并在第3天时达到最高。综上所述,本研究从大别山黄牛瘤胃液中分离鉴定6株纤维素分解细菌,编号为1、2、3、4、5、6。其中1号和2号为高产纤维素酶的纤维素分解菌,其最佳产酶条件分别是p H值为6.0,温度37℃和p H值为5.5,温度37℃,且均能提高发酵玉米秸秆中还原糖及可溶性蛋白含量。