我国蚕业养殖规模庞大,茧丝产量占全世界总量80%左右,每年产生的蚕砂约450万吨,产量巨大。目前,蚕砂资源化利用率低,蚕砂引起的环境污染问题日益凸显。传统堆肥仍然是蚕砂无害化和资源化处理最常见的一种方式,但由于蚕砂富含难降解的纤维素,导致蚕砂堆肥方式具有周期长、臭味大、肥效低等问题。蝇蛆生物转化技术作为一种绿色安全的废弃物污染处理与再利用技术手段,具有处理周期短、成本低和资源利用率高等优势,具有极大的开发潜能。本研究以蝇蛆生物转化蚕砂有机质为研究目标,构建高效且稳定的蝇蛆生物转化蚕砂体系,将蚕砂转化为高品质的蚕砂有机肥和蝇蛆蛋白,分析蚕砂基质主要营养成分及理化性质。从蝇蛆处理后的蚕砂中筛选纤维素降解菌,利用微生物多样性高通量测序分析,研究蝇蛆与纤维素降解菌互作加速蚕砂中纤维素降解的作用机制。研究结果将为蚕砂高效资GSK1349572溶解度源利用提供理论基础,对于推动养蚕业健康可持续发展具有重要意义。主要研究结果如下:构建了蝇蛆高效生物转化蚕砂有机质体系,对蝇蛆生物转化蚕砂过程中蚕砂纤维素的含量进行了定量分析。结果显示:添加蝇蛆的实验组6天内蚕砂中纤维素含量降低了58.9%,显著高于未添加蝇蛆对照组(11.5%),表明蝇蛆可以加速蚕砂基质中纤维素的降解。蝇蛆生物转化过程中蚕BioBreeding (BB) diabetes-prone rat砂基质理化性质变化规律的研究结果表明:蝇蛆不但能够影响蚕砂基质中p H和温度的变化,还能够显著提高蚕砂基质中营养组分的含量,对照组中氮元素的含量提高了43.46%,实验组提高了16.88%;实验组中磷元素含量提高了52.02%,对照组中提高了34.98%;实验组中钾元素含量提高了70.8%,对照组中提高了50%。以羧甲基纤维素钠为唯一碳源从蚕砂中筛选纤维素降解菌株,从蝇蛆生物转化后的蚕砂基质中筛选到三株新型纤维素降解菌,分别命名为DC1、DC2和DC3。通过形态学观察、生理生化特性和16S r DNA基因系统发育selleck产品分析,鉴定三株纤维素降解菌分别为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。其中DC2菌株为高效降解菌,对DC2菌株产纤维素酶条件进行优化,其最佳产酶条件为:培养p H为6、培养温度40℃、接种量1%、酶催化反应p H为5、酶催化反应温度50℃。产酶条件优化后,CMCase活性由初始的6.28 U/m L上升到14.35 U/m L;FPase活性由初始的3.89 U/m L上升到8.25 U/m L;CXase活性由初始的4.88 U/m L上升到12.73 U/m L。通过Miseq高通量测序技术,研究蝇蛆生物转化前后蚕砂微生物群落结构特征及变化规律。结果表明,在门和属分类水平上,添加蝇蛆的实验组微生物群落结构和组成与未添加蝇蛆的对照组之间存在显著性差异;温度和p H等环境影响因子能显著提高蚕砂中芽孢杆菌属(bacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)等纤维素降解菌属丰度。对关键酶功能预测显示,蝇蛆可以增加蚕砂基质中纤维素酶的丰度。综上可知,蝇蛆通过自身活动影响蚕砂基质的温度和p H等环境因子,环境因子能显著提高蚕砂中纤维素降解菌属的丰度,进而增加纤维素酶的丰度,从而加速蚕砂中纤维素的降解。