纤维素降解菌

1、纤维素降解菌的筛选及其降解特性的研究 宋颖琦,刘睿倩,杨谦等. 哈尔滨工业大学学报,2002,34(2):197-200.DOI:10.3321/j.issn:0367-6234.2002.02.01.报告人：学号；前言前言 全世界每年大约形成1000 2000 亿t 植物有机物质，其中有一半是纤维素物质. 我国每年仅农业生产中形成的农作物残渣（稻草、秸秆等）就约有7 亿t，工业生产中还有数百万吨的纤维素废弃物. 这些废弃物即没有得到充分的利用，又污染环境，因此合理开发和科学利用这一丰厚的天然资源是各国政府及科学家一直致力于且投入大量资金及人力进行研究开发的重点领域. 目前对农作物秸秆的利用还

2、未达到令人满意的水平，其主要原因是缺乏对农作物秸秆这种天然纤维素完全降解的高活性菌株. 本文通过在自然环境和秸秆降解物中大量采集和筛选后得出3 种优良菌株，并对其产酶特性进行初步研究，发现木霉与青霉菌株混合培养后具有纤维素酶的高产协同材材 料：料：大兴安岭地区土壤及腐木、玉米秸秆的降解物，上海化学试剂公司生产的粘度为800 1 200的羧甲基纤维素钠（CMC - Na），玉米秸秆粉碎成锯末状.培培 养养 基：基：初筛培养基：PDA 培养基（ 马铃薯200 g，蔗糖20 g，琼脂15 18 g，水1 000 mL、pH 值自然）.复筛培养基：（CMC - Na ），（NH4）2SO4 4 g，K

3、H2PO4 2 g，MgSO47H2O 0. 5 g，蛋白胨1 g，琼脂16 g，蒸馏水1000 mL.发酵产酶培养基：CMC -Na 10 g，（NH4）2SO4 4 g，KH2PO4 2 g，MgSO47H2O 0.5 g，蛋白胨10 g，麦芽汁10mL，水1 000 mL.研究方法n纤维素分解菌的分离与纯化n纤维素分解菌的单独与混合发酵培养n纤维素分解菌的单独或混合培养对玉米秸秆降解的影响纤维素分解菌的分离与纯化将采集样品按照常规的稀释分离法分离真菌并纯化，接种于以玉米秸秆粉为主要基质的固体培养基中，在30 35 条件下培养15 d，观察菌的生长状况及培养基的变色程度，选取菌株生长快、培

4、养基变色程度大的菌株作为纤维素分解菌，将该菌株接种于以羧甲基纤维素钠（CMC - Na）为唯一碳源的固体培养基上进行复筛，根据菌丝的生长速度CMC - Na 的液化程度，选出纤维素降解菌的优良菌株.纤维素分解菌的单独与混合发酵培养取250 mL的锥形瓶，装入100 mL 的培养基，并以体积比为15% 的接种量接种，使其活菌数达到1 X109个/ mL，于30 、200 r / min 的摇床震荡培养，每隔24 h 测量CMC 酶活.纤维素分解菌的单独或混合培养对玉米秸秆降解的影响取玉米秸秆粉100 g 装入1 000mL烧杯中，将菌种按1 ：10 接入秸秆粉中，于28观察其降解速度和表观变化，

5、共观察30 d.研究结果n纤维素分解菌的分离筛选与纯化按照“培养 分离单菌落 纯化 初筛 复筛”的方法，在大兴安岭地区的土壤、腐木及玉米秸秆的降解物中分离到3 种可对纤维素进行有效降解的菌株. 经初步鉴定，该3 种菌株分属于木霉属（Trichoderma. sp）、曲霉属（Aspergillus. sp）、青霉属（Penicillium. sp）纤维素分解菌的单独或混合培养对纤维素酶活力的影响纤维素分解菌单独或混合培养对秸秆降解的影响表4 表明所选菌株均可以不同程度地降解玉米秸秆中的纤维素，但木霉与青霉的混合培养表现出明显的协同效应，可以提高纤维素的降解量.玉米秸秆中的纤维素被部分降解后其颜色

6、由黄色转为棕黑色和黑色，并产生较强的粘滑感，其中颜色和粘滑感是有机质含量和降解后产糖的一个直观标准，而且加入木霉与青霉混合菌培养的玉米秸秆在经过30 d 发酵后已降解至原来体积的32%，而单独加入曲霉和青霉的玉米秸秆则为原来体积的45%左右，说明加入混合菌株可以加速玉米秸秆的分解速度.结论与讨论（1）所筛选的3 种菌株均能较大程度的降解纤维素，说明这些菌株具有产生纤维素酶的特性，或者具有合成这类胞外酶的基因；如将这类野生型菌株进一步遗传改造，将会更大程度的加速纤维素的降解，为秸秆等农业废弃物的有效开发利用提供优势微生物菌种资源.（2）自然状态下，纤维素的彻底降解是在微生物体系中多种微生物长时间相互作用的结果，这一过程仅靠一种微生物是无法实现的. 这是由于分解纤维素的酶是由多种组分组成的酶体系.因此，在进行纤维素大分子降解的研究过程中要考虑到微生物的产酶体系之间的协同效应. 本实验的结果表明木霉与青霉的混合培养具有最大的协同效应，木霉同