堆肥中木质降解素复合菌的筛选及其生理特性研究

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1、堆肥中木质素降解复合菌的筛选及其生理特性研究摘要木质素的有效降解是秸秆等农业废物减量化及资源化利用的难点。在自然界中，木质素的完全降解是真菌、细菌及相应微生物群落共同作用的结果。因此，木质素降。解复合菌的开发对于木质素的降解有着重要的意义。本文采用连续驯化培养的方法，从农业废物堆肥过程升温、降温和腐熟3个阶段的微生物菌群中分别筛选驯化出3组具有木质素降解能力的复合菌MCl、MC2和MC3。通过初筛和复筛实验，筛选出一组性能稳定并具有高效木质素降解能力的复合菌，并对其继代培养的稳定性进行了验证；然后对所筛选出的具有最强

2、木质素降解能力的复合菌MCl进行营养调控研究，优化提高其木质素降解能力；最后对复合菌MCl对天然木质素的降解能力进行了研究。初筛和复筛实验结果表明，从堆肥升温阶段筛选出的复合菌MCl的木质素降解能力最强。在37℃静置条件下液态发酵培养14d，d6时复合菌MCl各酶活值均达到最大，其中木质素过氧化物酶酶活为258．37UL-1，锰过氧化物酶酶活486．39UL-1，漆酶酶活49．25’UL-1；d14时木质素降解率达到36．25％。继代培养实验结果表明复合菌MCl具有较好的稳定性。复合菌MCl的营养调控正交试验研究表明

3、，该复合菌的最佳培养条件是：摇床转速为120rpm，第一碳源为蔗糖，氮源为蛋白胨，添加诱导剂ABTS、藜芦醇和吐温80，添加微量元素Cu2+和Mn2+，且第二碳源碱木质素的加入时间为培养的第2d。在此最佳综合培养条件下，复合茵MCl培养6d后的LiP酶活为579．91UL．1，MnP酶活为882．49UL．1，Lac酶活为80．94UL-1，培养10d后的木质素降解率为46．75％。复合MCl对天然木质素降解实验结果表明，该复合菌对天然木质素具有很强的降解能力，在固态发酵培养30d后，木质素降解率为48．75％，降解

4、稻草中的木质素结构被严重破坏，难降解的大分子长键烃被切断成易降解的小分子短键烃。关键词：堆肥；木质素降解；复合菌；筛选；营养调控Ⅱ硕l：学位论文AbstractTheliguinofagriculturalwastesisdifficulttobeeffectivelydegradedandreduced，andalsoconservedasresources，forthestructureofligninisextremelycomplex．Innature，thecompletedegradationoflign

5、inistheresultsoffungal，bacterialandmicrobialcommunityworkingtogether．Therefore，thedevelopmentofthecompositemicrobialoflignindegradinghassignificantmeaning．ThisexperimentWasdoneaimingtoimproveeffectivedegradationoflignin．Threecompositemicroorganisms(MCl，MC2andMC

6、3)abletodegradeligninwerescreenedfromthreestagesofagriculturalwastecompostingbyaseriesofdomesticatedcultivation，andthethreestageswerewarmingstage，coolingstageandfallingstage，respectively．Thecompositemicroorganismswiththemostefficientlignin-degradingabilityWasse

7、lectedthroughinitialandfurtherscreenings，andtheirstabilityWasstudiedthen，itsoptimumintegrativecultureconditionsareasfollowstoimprovethelignin-degradatingabilityofMCl，MCadegradatingthenaturalligninwas’reserachedatthelast．“Theresultsofinitialandfurtherscreeningss

8、howedthatcompositemicroorganismMClscreenedfromthewarmingstagehadthestrongestabilitytodegradelignin．Allthevaluesoftheactivitiesofligninperoxidase，manganeseperoxidaseandlaccas