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0纤维素降解菌的筛选及相互作用分析


安徽农业科学 ,Journal of Anhui Agri. Sci. 2007 ,35(1) :11 ,17                         责任编辑   庆

  责任校对     庆

纤维素降解菌的筛选及相互作用分析
卢月霞 , 陈凯  ( 河北工程大学农学院 ,河北邯郸 056001)
摘要   从长期富含枯枝落叶的土壤、 造纸厂排污口污泥中筛选出能较好降解纤维素的 3 种菌株绿色木霉、 青霉和曲霉 ,3 种菌株分别进 行单独和混合发酵培养 ,对纤维素的降解效果进行比较研究 ,结果表明 ,优良菌株的混合培养可明显提高纤维素的降解效率。 关键词   纤维素降解 ; 混合培养 ; 降解效率 中图分类号   Q936    文献标识码      A 文章编号   0517 - 6611 (2007) 01 - 00011 - 01
Screening of Cellulose Decomposition Microorganisms and Analysis of Their Reciprocity LU Yue2xia et al  ( Institute of Agriculture ,Hebei Engineering University ,Handan ,Hebei 056001 ) Abstract   Three species of fungi with high cellulase activity were selected from soil long rich in the sticks and defoliation and mud from the outlet of the paper mill . The strains were cultivated and the degradation efficiency was studied. The results showed that the mixed culture of the strains could signifi 2 cantly increase degradation efficiency. K words   ey Cellulose degradation ; Mixed culture ; Degradation efficiency

   在自然界中 ,纤维素的降解是在多种微生物的协同作用 青霉和曲霉 , 并将这 3 种菌株分别进行单独和混合发酵培

合发酵培养 ,各处理组合酶活性测定结果如表 1 所示 , 酶活 性随时间变化曲线如图 1 所示。由图 1 可见 ,绿色木霉和青 霉的混合培养明显高于 2 者单独培养时的纤维素酶活性 ,绿 色木霉、 曲霉 2 者以及绿色木霉、 青霉和曲霉 3 者混合培养 的产酶效果都超过青霉和曲霉的单独培养 ,由此可知 ,菌株 的混合培养具有纤维素酶的高产协同作用 ,从而可明显提高 纤维素的降解效率。
   1 表 各处理组合纤维素酶活测定结果 时间 ∥ h
120 2. 41 0. 15 2. 11 2. 91 2. 27 2. 39

下进行的 ,笔者分离筛选出 3 株纤维素降解菌株绿色木霉、 养 , 发现木霉和青霉的混合培养有着非常高的纤维素酶活 性 ,试验旨在为生物工程中优良菌株的选择、 充分发挥菌株 间协同作用提供依据。
1  材料与方法

1. 1   材料   试验样品为造纸厂排污口污泥 , 富含枯枝落叶

的土壤。培养基为 : ① 初筛培养基 ,纤维素平板培养基[1 ] ; ② 分离培养基 ,PDA 培养基 基
[4 ] [2 ]

;③ 菌种保藏与活化培养基
[3 ]

[2 ]

;④

菌株 ( 群)
A B

48

72

96

144

168

192

鉴别培养基 ,刚果红纤维素鉴别培养基 。
1. 2   方法

;⑤ 液体发酵培养

0. 21 0. 17 0. 10 1. 60 0. 89 1. 25

2. 19 0. 15 1. 44 3. 12 1. 73 1. 99

2. 39 0. 27 1. 83 2. 88 2. 15 2. 29

2. 45 0. 79 2. 22 2. 90 2. 31 2. 57

2. 53 1. 41 2. 14 2. 91 2. 32 2. 61

2. 21 0. 85 1. 79 2. 77 2. 24 2. 09

C

D F

1. 2. 1   菌株的初筛。将采集的样品按常规稀释方法接种于

E

纤维素平板培养基 ,再在分离培养基平版上进行反复划线分 离出真菌并纯化保藏 , 同时将纯种单菌落点种于鉴别培养 基 ,28 ℃ 培养 5 d ,用 1 mol/ L HCl 固定分解圈大小 ,选取透明 圈直径与菌落直径比值大的菌株进行初筛。

1. 2. 2   菌株的复筛。将初筛的菌株接种于液体发酵培养

基 ,28 ℃,200 r/ min 振荡培养 96 h ,3 000 r/ min 离心 10 min ,收 集上清液测 CMCase 酶活 ,选出纤维素酶高产菌株。

1. 2. 3   酶活的测定。参考文献[5 ]CMCase 酶活的测定方法。 1. 2. 4   菌株的单独与混合发酵培养。将复筛筛得到的菌株

分别进行单独与混合发酵培养 ,培养时按 15 %的接种量接种 于液体发酵培养基 ,28 ℃,200 r/ min 摇床振荡培养 ,每隔 24 h 测 CMCase 酶活。
2  结果与分析

注 :A :绿色木霉 ,B : 青霉 ,C : 曲霉 ,D : 绿色木霉 + 青霉 , E : 绿色木 霉 + 曲霉 ,F :木霉 + 青霉 + 曲霉。 图1  各处理组合酶活性随时间变化

2. 1   纤维素降解菌的分离筛选与纯化   按照菌株分离纯

化、 初筛和复筛的程序 ,从排污口污泥和富含枯枝落叶的土 壤中筛选出 3 株能较好降解纤维素的菌株 ,经初步判定为绿 色木霉、 青霉和曲霉。

3  讨论

(1) 纤维素的降解仅靠一种微生物是无法实现的[4 ] , 所

以菌株的协同效应的研究在纤维素降解中尤为重要。我们 在选择菌种时应充分考虑菌株之间的协同作用 ,防止拮抗作 用的发生。
(2) 试验初步探讨了不同的菌株组合的产酶效果 , 并分 ( 下转第 17 页)

2. 2   纤维素降解菌的单独与混合发酵培养对酶活性的影响

  将筛选到的菌株绿色木霉、 青霉和曲霉分别进行单独与混
作者简介   卢月霞 (1973 - ) ,女 ,河北邯郸人 ,讲师 ,从事应用微生物学 方面的研究。 收稿日期   209214 2006

析不同组合菌株之间的关系 ,对纤维素的高效降解具有一定

35 卷 1 期                   杨琴军等   种含笑属植物花粉生活力的测定 3

  17

的花粉萌发进行了研究 , 它们的最高萌发率分别为 43. 3 % 和47. 7 % ; 胡冬南等对深山含笑 、 乐昌含笑的花粉进行了研 究 ,它们的最高萌发率分别为 95. 8 % 、 2 % ; 龚洵等对云 98. 南含笑的花粉进行了研究 , 在 10 %蔗糖浓度下其萌发率为
90 % 。引起这些差异的原因首先可能是种间的遗传特性 、

生理特性等不同 ; 其次是各树种所在地的环境因素不同 ; 另 外 ,实际测定时的实验条件 、 操作方法等也会造成差异 。
( 2) 观察结果表明 ,含笑属植物的花粉一般在培养约 2 h

后开始萌发 ,约 24 h 后达到萌发最大值 。这说明 24 h 是观 察统计含笑属植物花粉萌发率的最佳时间 。
图2  低温保存后阔瓣含笑花粉生活力的变化

( 3) 对保存于 4 ℃ 低温下的花粉分时间段进行生活力测

定 ,阔瓣含笑花粉的可贮藏时间最短 , 约 40 d 后就失去了生 活力 ; 平伐含笑与含笑的花粉在低温贮藏下生活力下降较 为缓慢 ,40 d 后花粉的萌发率分别为 31. 17 %和 26. 11 % 。这 表明在 4 ℃ 低温下花粉只可作短期贮存 。原因是 4 ℃ 低温 下花粉仍进行新陈代谢 , 花粉的营养物质和能量物质消耗 很快 。真空干燥 、 超低温保存对含笑属植物花粉生活力的 影响有待于进一步研究 。 参考文献
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图3  低温保存后平伐含笑花粉生活力的变化

图4  低温保存后含笑花粉生活力的变化

3  讨论 (1) 蔗糖浓度对含笑属植物的花粉萌发有重要影响 。

不同树种花粉萌发的蔗糖最佳浓度不同 ,阔瓣含笑为 10 % , 含笑 、 平伐含笑为 15 % ; 而树种间花粉的萌发率大小也有明 显差 异 , 平 伐 含 笑 最 高 , 为 68. 20 % , 阔 瓣 含 笑 最 低 , 为
24. 56 % ,含笑为 52. 45 % 。用 TTC 法测定 3 个树种的花粉生

活力 , 其结果存在差异 。 姜景民等对多花含笑 、 深山含笑

( 上接第 11 页)

的理论指导意义 , 至于各菌株间相互作用的机理还有待于 进一步研究 。 参考文献
[ 1 ] 杨礼富 ,谢贵水 ,王真辉. 木质纤维素酶高产菌株的筛选和鉴定[J ]. 热 带作物学报 ,2001 ,22(3) :70 - 77.


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