張楊,李瑩,艾士奇,方旭,劉小胖,王歸歸,高亞梅,王偉東
(黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院,大慶 163319)
基于WSC-9的人工組建的簡化復合菌系的纖維素分解能力與酶活特性
張楊,李瑩,艾士奇,方旭,劉小胖,王歸歸,高亞梅,王偉東
(黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院,大慶163319)
為了研究復合菌系分解纖維素的分解特性,將從復合菌系中分離的一株厭氧細菌WSC-B(Clostridium sp.)與另外2株好氧細菌(Bacillus sp.和Clostridiaceae sp.)重新組合為一個新的復合菌系F1,通過減重法分析F1纖維素分解能力,利用3,5-二硝基水楊酸顯色法(DNS法)分析F1產生的幾種纖維素酶的活性。結果表明:復合菌系在接種后10 d可使水稻秸稈和濾紙分別減重73.9%和70.6%。WSC-B、WSC-A、WSC-5比例為3∶2∶1時,降解效果最佳。復合菌系F1的纖維素濾紙酶活、外切酶、內切酶、β-葡萄糖苷酶的最大值分別為16.26 U·mL-1、56.25 U·mL-1、30.67 U·mL-1和10.81 U·mL-1。
纖維素;復合菌系;酶活;生物降解
我國的纖維素資源豐富,僅每年的農林廢棄物就有近10×108t,農作物秸稈年產量近7×108t[1],但這些纖維素資源并未得到充分的利用,急需找到秸稈資源化利用的辦法[2-3]。采用微生物降解纖維素是解決這一問題的有效手段之一,因而近年來關于細菌產纖維素降解酶的研究日益引起人們的重視[4]。
已報道的降解纖維素的細菌主要包括好氧菌屬中的熱酸菌(Acidothermus)、芽孢桿菌(Bacillus)、熱桿菌(Caldibacillus)、纖維弧菌(Cellvibrio)等[5-6],厭氧菌屬中的厭氧解纖維菌(Anaerocellum)、熱解纖維素菌(Caldicellulosiruptor)、梭菌(Clostridium)等[7]。降解纖維素的真菌有木霉屬(Trichoderma)[8]、青霉屬(Penicillium)、曲霉屬(Aspergillus)[9]。但單一菌株難以達到降解的目的,需要多個菌種的協同作用。多種纖維素降解菌協同作用可分泌多種纖維素酶[13]:內切型纖維素酶、外切型纖維素酶和葡糖苷酶,不同菌源的內切與外切酶之間也具有協同作用,從而能夠快速將纖維素降解[14]。……