高效纖維素酶菌種的篩選及菌群的構(gòu)建.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)高效降解秸稈的目的，依據(jù)降解秸稈所需酶系的不同進(jìn)行微生物間協(xié)調(diào)組配增加菌種多樣性的理論基礎(chǔ)，進(jìn)行了纖維素降解菌的篩選及菌群構(gòu)建，獲得了高效降解纖維素的混合菌群，以期解決秸稈類資源充分利用的問(wèn)題。本試驗(yàn)首先采用剛果紅透明圈的初篩方法，從腐爛棉稈、牛瘤胃液、森林朽木等樣品中初步分離篩選出10株能夠降解纖維素的菌株，并對(duì)降解作用較好的菌株采用3，5-二硝基水楊酸比色定糖法(DNS)進(jìn)行菌株 CMC酶活測(cè)定，得到高效降解纖維素的菌株 N

2、05、N13及 N21，將3株高效菌株進(jìn)行復(fù)合菌群的構(gòu)建；通對(duì)優(yōu)化菌群的培養(yǎng)條件從而使菌群降解能力達(dá)到最大；采用失重法和掃描電鏡觀察研究菌群的降解能力；最后對(duì) N05、N13及 N21這3株菌進(jìn)行形態(tài)及分子鑒定。
　　通過(guò)上述試驗(yàn)得到以下結(jié)果：
　　(1)用剛果紅纖維素培養(yǎng)基對(duì)采集的樣品進(jìn)行初篩依據(jù)透明圈直徑/菌落直徑的比值(D/d)，得到10株具有較強(qiáng)分解纖維素能力的菌株。然后將這些菌株接種到液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中測(cè)定其 CMC

3、酶活性進(jìn)行復(fù)篩，最終篩選出 N05、N13、N213株高效纖維素降解菌株。將這3株菌株進(jìn)行組合培養(yǎng)，通過(guò)對(duì)酶活性的測(cè)定比較，得到一個(gè)效果最好組合 SDP（N05+ N13+ N21）。
　　(2)在液體產(chǎn)酶培養(yǎng)條件下研究溫度、培養(yǎng)時(shí)間、初始 pH和氮源對(duì)菌群 SDP纖維素酶活性的影響。結(jié)果顯示，菌群降解秸稈發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化組合為14（A3 B1 C5 D3），即培養(yǎng)溫度為30℃，培養(yǎng)時(shí)間周期為5 d，氮源為 NH4NO3，初始

4、pH值為6.0。
　　(3)菌群 SDP對(duì)玉米秸稈的降解能力較強(qiáng)，在被降解之前含有纖維素36.58％、半纖維素25.60%和木質(zhì)素16.35%。到第8 d培養(yǎng)結(jié)束時(shí)纖維素降低了25.37%，半纖維素降低了27.32%，木質(zhì)素降低了15.29%。通過(guò)對(duì)比玉米秸稈的被微生物降解前后的掃描電鏡圖可知，經(jīng)過(guò)微生物的降解作用，木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)遭到破壞，變得松散，結(jié)晶度下降，混合菌群對(duì)玉米秸稈的降解效果要比單一菌株好。
　　(4)對(duì)菌株

5、 N05、N13和 N21進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察和16S rDNA及18S rDNA基因測(cè)序和序列分析，經(jīng)鑒定 N05、N13和 N21分別為真菌屬的塔賓曲霉（Aspergillus tubingensis），巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）和枯草芽孢桿菌（Bacillus sp.LX-102）。在國(guó)內(nèi)外已有的研究報(bào)道中，纖維素降解菌主要集中在纖維單胞菌(Cellu-lomonas)、假單胞菌(Pseudomonas)、梭