纤维素降解菌系的筛选及降解稻草条件研究.doc

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1、纤维素降解菌系的筛选及降解稻草条件研究　　摘要：以已分离的１１株纤维素降解菌为材料，采用滤纸崩解法和透明圈法，初步筛选出４株纤维素降解能力较强的菌株。将这４株单菌进行两两组合，研究混合菌系在９ｄ内的ＣＭＣ酶活和ＦＰＡ酶活与单菌发酵之间的异同。结果表明，混合菌发酵ＣＭＣ酶活和ＦＰＡ酶活均优于单一菌株；同时筛选出一组具有高降解能力的混合菌体系；并对该混合菌系降解稻草的最适反应温度、最适初始ｐＨ值、产生还原糖的时间进行了研究，结果表明，在３０℃、ｐＨ值４．５、发酵９６ｈ时混合菌降解稻草的效果最好。　　关键词：纤维素降解菌；

2、筛选；ＣＭＣ酶活；ＦＰＡ酶活；还原糖含量；降解条件　　中图分类号：Ｑ９３－３３１文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11403－0490-03　　　　ScreeningofCelluloseDegradingMicroorganismandtheDegradingConditionof　　RiceStraw　　　　ＹＡＮＧＹａ－ｚｈｅｎａ，ＭＡＬｉ－ａｎａ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ－ｍｉｎｂ，ＧＡＯＺｈａｎ－ｘｉａｎｇａ，ＤＯＮＧＳｈｅ－ｑｉｎａ　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｕｒｓｔｒａｉｎｓｗｉｔｈｓｔｒｏｎｇｄｅｇ

3、ｒａｄａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｔｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｓｃｒｅｅｎｅｄｏｕｔof11ｂａｃｔｅｒｉａｕｓｉｎｇｆｉｌｔｅｒｐａｐｅｒｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｃｌｅａｒｈａｌｏｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｅｎａｍｉｘｅｄｇｅｒｍｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄasｔｈｅＣＭＣａｎｄＦＰＡｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｍｉｘｅｄｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｐｕｒｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｄｅｇｒａｄｉｎｇｃｏｎｄ

4、ｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｘｅｄｇｅｒｍｔｏｒｉｃｅｓｔｒａｗｗａｓ３０℃，ｐＨ４．５，ａｎｄｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｆｏｒ９６ｈ．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｄｅｇｒａｄｉｎｇｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ；ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ；ＣＭＣｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙ；ＦＰＡｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙ；dｅｇｒａｄｉｎｇcｏｎｄｉｔｉｏｎ　　　　纤维素是地球上最廉价、最丰富的可再生资源。全世界每年纤维素及半纤维素的生成量为８５０亿ｔ。利用微生物产生的纤维素酶来分解和转化纤维素是纤维素利用的有效途径。纤维素的生物降

5、解对开辟新能源和防止其污染环境有重要意义，一直是生物技术领域的研究重点［１，２］。在长期生产实践中发现该生物过程是微生物单独作用不能完成或只能微弱进行的，必须依靠两种或两种以上的微生物共同作用才能完成，微生物混合培养或混合发酵已越来越受重视［３］。而且国内对产纤维素酶能力较强的单一菌种研究较多，菌种混合发酵的研究较少［４，５］。本试验在纤维素降解单一菌株研究的基础上，着力于筛选降解纤维素的混合菌系，旨在为纤维素的高效转化提供依据。　　１材料与方法　　１．１菌种　　纤维素降解菌分别来自枯树根、烂菜叶、牛粪和牛胃中。　　

6、１．２培养基制备　　ＰＤＡ培养基：马铃薯２００ｇ，蔗糖２０ｇ，琼脂粉２０ｇ，水１０００ｍＬ，ｐＨ值６．５。滤纸条鉴定培养基：２ＳＯ４０．１０％，ＫＨ２ＰＯ４０．１０％，ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ０．０５％，Ｋ２ＨＰＯ４０．２０％，酵母膏０．０１％，滤纸条１块，ｐＨ值６．５。纤维素刚果红培养基：２ＳＯ４０．２０％，ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ０．０５％，ＫＨ２ＰＯ４０．１０％，ＮａＣｌ０．０５％，ＣＭＣ－Ｎａ２．００％，刚果红０．０２％，琼脂２．００％，ｐＨ值６．５。液体发酵培养基：ＫＨ２ＰＯ４１．００ｇ，ＮａＣｌ０．１０ｇ，ＭｇＳ

7、Ｏ４・７Ｈ２Ｏ０．３０ｇ，ＮａＮＯ３２．５０ｇ，ＦｅＣｌ３０．０１ｇ，ＣａＣｌ２０．１０ｇ，秸秆木质纤维素２０．００ｇ，ｐＨ值７．２０～７．４０。　　１．３菌种初筛　　透明圈直径与菌落直径比值的测定：将１１株保藏菌种活化后分别接种到ＰＤＡ培养基上，３０℃培养３ｄ。将每一株菌分别转接到纤维素刚果红培养基上，３０℃培养４ｄ后，加入适量1ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ溶液，浸泡1ｈ，根据Ｈ与Ｄ比值的大小进行初筛。　　单菌株滤纸失重率的测定：将透明圈大的菌种接种于滤纸条鉴定培养液中，以不接种处理作对照，２８℃摇床培养８ｄ，分别在２、４

8、、６、８ｄ时测其失重率。滤纸失重率的测定：用滤纸过滤发酵液，将残留物８０℃烘干称重，用减重法计算出滤纸失重率。失重率＝×１００％／培养前底物干重。　　将单菌株滤纸失重率较大且Ｈ／Ｄ值大于２．０的菌株作为复筛菌种。　　１．４复筛　　将初筛所得单菌种进行两两组合，对单菌种和不同组合菌种测定羧甲基纤维素酶活和滤纸酶活。以体积比为１∶１的接种比例、１０