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时间:2020-04-29
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1、纤维素降解菌系的筛选及降解稻草条件研究 摘要:以已分离的11株纤维素降解菌为材料,采用滤纸崩解法和透明圈法,初步筛选出4株纤维素降解能力较强的菌株。将这4株单菌进行两两组合,研究混合菌系在9d内的CMC酶活和FPA酶活与单菌发酵之间的异同。结果表明,混合菌发酵CMC酶活和FPA酶活均优于单一菌株;同时筛选出一组具有高降解能力的混合菌体系;并对该混合菌系降解稻草的最适反应温度、最适初始pH值、产生还原糖的时间进行了研究,结果表明,在30℃、pH值4.5、发酵96h时混合菌降解稻草的效果最好。 关键词:纤维素降解菌;
2、筛选;CMC酶活;FPA酶活;还原糖含量;降解条件 中图分类号:Q93-331文献标识码:A文章编号:0439-811403-0490-03 ScreeningofCelluloseDegradingMicroorganismandtheDegradingConditionof RiceStraw YANGYa-zhena,MALi-ana,ZHANGJian-minb,GAOZhan-xianga,DONGShe-qina Abstract:Fourstrainswithstrongdeg
3、radationabilitytocellulosematerialswerescreenedoutof11bacteriausingfilterpaperdegradationmethodandclearhalomethod.ThenamixedgermwithhigherdegradationabilitywasobtainedastheCMCandFPAenzymeactivityofmixedbacteriaandpurebacteriumwascompared.Theoptimumdegradingcond
4、itionofthemixedgermtoricestrawwas30℃,pH4.5,andfermentationfor96h. Keywords:cellulosedegradingmicroorganism;screening;CMCenzymeactivity;FPAenzymeactivity;degradingcondition 纤维素是地球上最廉价、最丰富的可再生资源。全世界每年纤维素及半纤维素的生成量为850亿t。利用微生物产生的纤维素酶来分解和转化纤维素是纤维素利用的有效途径。纤维素的生物降
5、解对开辟新能源和防止其污染环境有重要意义,一直是生物技术领域的研究重点[1,2]。在长期生产实践中发现该生物过程是微生物单独作用不能完成或只能微弱进行的,必须依靠两种或两种以上的微生物共同作用才能完成,微生物混合培养或混合发酵已越来越受重视[3]。而且国内对产纤维素酶能力较强的单一菌种研究较多,菌种混合发酵的研究较少[4,5]。本试验在纤维素降解单一菌株研究的基础上,着力于筛选降解纤维素的混合菌系,旨在为纤维素的高效转化提供依据。 1材料与方法 1.1菌种 纤维素降解菌分别来自枯树根、烂菜叶、牛粪和牛胃中。
6、1.2培养基制备 PDA培养基:马铃薯200g,蔗糖20g,琼脂粉20g,水1000mL,pH值6.5。滤纸条鉴定培养基:2SO40.10%,KH2PO40.10%,MgSO4・7H2O0.05%,K2HPO40.20%,酵母膏0.01%,滤纸条1块,pH值6.5。纤维素刚果红培养基:2SO40.20%,MgSO4・7H2O0.05%,KH2PO40.10%,NaCl0.05%,CMC-Na2.00%,刚果红0.02%,琼脂2.00%,pH值6.5。液体发酵培养基:KH2PO41.00g,NaCl0.10g,MgS
7、O4・7H2O0.30g,NaNO32.50g,FeCl30.01g,CaCl20.10g,秸秆木质纤维素20.00g,pH值7.20~7.40。 1.3菌种初筛 透明圈直径与菌落直径比值的测定:将11株保藏菌种活化后分别接种到PDA培养基上,30℃培养3d。将每一株菌分别转接到纤维素刚果红培养基上,30℃培养4d后,加入适量1mol/L的NaCl溶液,浸泡1h,根据H与D比值的大小进行初筛。 单菌株滤纸失重率的测定:将透明圈大的菌种接种于滤纸条鉴定培养液中,以不接种处理作对照,28℃摇床培养8d,分别在2、4
8、、6、8d时测其失重率。滤纸失重率的测定:用滤纸过滤发酵液,将残留物80℃烘干称重,用减重法计算出滤纸失重率。失重率=×100%/培养前底物干重。 将单菌株滤纸失重率较大且H/D值大于2.0的菌株作为复筛菌种。 1.4复筛 将初筛所得单菌种进行两两组合,对单菌种和不同组合菌种测定羧甲基纤维素酶活和滤纸酶活。以体积比为1∶1的接种比例、10
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