纤维素酶产生菌的鉴定及其混合发酵条件优化.doc

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1、纤维素酶产生菌的鉴定及其混合发酵条件优化　　摘要：分离筛选到的４株纤维素酶活较高的菌株Ｄ６、Ｄ７、Ｂ７和Ｄ１，根据形态特征初步判断为３株细菌、　　1株放线菌，其１６ＳｒＤＮＡ序列同源性分析结果发现Ｄ６、Ｄ７、Ｂ７与Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐ．的同源性为９９％，系统发育树分析与Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐ．遗传关系最近，Ｄ１与Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｚａｏｍｙｃｅｔｉｃｕｓ的同源性为９９％，系统发育树分析与Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｚａｏｍｙｃｅｔｉｃｕｓ遗传关系最近；对４株菌株进行单独与混合发酵培养，结果表明菌株组合Ｄ６／Ｄ７混合培养后的酶活显著高于其单菌培养，其在培养温度３７℃、培养基初始ｐ

2、Ｈ值为８．０、接种量为２％、Ｄ６／Ｄ７接种比例为２∶１下的酶活最高，可达到７９．４２Ｕ／ｍＬ。　　关键词：纤维素；筛选；混合培养；发酵条件　　中图分类号：Ｑ９３－３３１；ＴＱ９２文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11403－0573-03　　　　StudyonIdentificationofCellulose-DecomposingMicroorganismsandOptimumConditionsforTheirMixedCultivation　　　　ＬＵＹｕｅ－ｘｉａ１，ＬＩＵＫａｉ－ｎａｎ２，ＬＩＣｕｉ－ｐｉｎｇ３　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｕｒｓｔｒａｉｎｓｏｆ

3、ｍｉｃｒｏｂｅｓｗｉｔｈｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈｃｅｌｌｕｌａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙｎａｍｅｄａｓＤ６，Ｄ７，Ｂ７ａｎｄＤ１ｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ；ａｎｄｐｒｉｍａｒｉｌｙｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄａｓ３ｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｏｎｅａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆ１６ＳｒＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ，ｔｈｅｈｏｍｏｌｏｇｙａｍｏｎｇｓｔｒａｉｎｓＤ６，Ｄ７，Ｂ７ａｎｄＢａｃｉｌｌｕｓｓp.ｗｅｒｅ９９％；ａｎｄｂｅｔｗｅｅｎＤ１ａｎｄＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｚａｏｍｙｃｅｔｉｃｕｓｗａｓａｌｓｏ９９％．Ｔｈｅｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｔｒｅｅｂｕｉｌｔｏ

4、ｎｔｈｅ１６ＳｒＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｏｒｍｅｒｔｈｒｅｅｓｔｒａｉｎｓｈａｄｔｈｅｎｅａｒｅｓｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈＢacillussp．，ｗｈｉｌｅｔｈｅｌａｔｔｅｒｏｎｅｗａｓｎｅａｒｅｓｔｔｏＳ．ｚａｏｍｙｃｅｔｉｃｕｓ．ＥｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｍｉｘｅｄｓｔｒａｉｎＤ６／Ｄ７ｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｓｉｎｇｌｅｓｔｒａｉｎ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｅｎｚｙｍｅ－ｐｒｏｄｕｃｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅａｔ３７℃，ｗｉｔｈｍｅｄｉｕｍｐｒｉｍａｒｙｐＨ８．０，２％ｏｆｉｎｏｃｕｌａｔ

5、ｉｏｎ，ａｎｄｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎＤ６∶Ｄ７ａｔ２∶１．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙｒｅａｃｈｅｄ７９．４２Ｕ／ｍＬ．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ；ｍｉｘｅｄｃｕｌｔｕｒｅ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　　　　纤维素是植物细胞壁的主要成分，是自然界储存量最多的多糖类物质，也是一笔取之不尽、用之不竭的可再生资源。因此，纤维素类物质的分解利用对于解决未来的能源危机和环境污染意义重大［１］。自然状态下，纤维素降解主要通过３种方式，即物理方式、化学方式和微生物降解［２］

6、，物理方法作用效果不明显，化学方法成本高且易产生二次污染。实践表明，纤维素的微生物降解是最佳途径，此法具有降解率高、安全环保、成本低等优点［３］。但是，由于天然纤维素分解菌活性低，降解速度慢，而纤维素降解需要多种酶协同作用，充分利用自然界多种微生物的协同关系，人工筛选构建能够产生多种纤维素酶的高效稳定混合菌系，引起了人们的高度重视。　　目前在构建混合菌系，利用菌株协同作用降解纤维素的研究报道较少。本实验对分离筛选到的４株纤维素酶活较高的菌株进行不同菌株组合发酵，目的在于构建一组高效纤维素降解菌系，初步确定其最适产酶条件以应用于纤维素废弃物处理，对减少环境污染、变废为宝，实现经济

7、的可持续发展具有一定的理论指导意义。　　１材料与方法　　１．１材料　　１．１．１菌株来源本实验室分离筛选获得，分别为Ｄ６、Ｄ７、Ｂ７和Ｄ１。　　１．１．２液体发酵培养基参照文献［４］配方制作。　　１．２方法　　１．２．１菌株形态观察及系统发育分析①菌株的形态观察结果。对菌株进行革兰氏染色，显微镜观察各菌株形态，根据形态特征对菌株进行初步分类。②菌株的１６ＳｒＤＮＡ的ＰＣＲ扩增及序列分析。细菌的ＤＮＡ提取及ＰＣＲ扩增和序列分析