纤维素降解菌的筛选及其降解特性的研究宋颖琦,刘睿倩,杨谦,宋金柱,杜金哲(哈尔滨工业大学理学院,黑龙江哈尔滨150001摘要:在自然环境和秸秆降解物中筛选出3种分解纤维素能力较强的木霉、青霉和曲霉,将3种菌株以不同的组合形式在羧甲基纤维素钠为唯一碳源的产酶培养基中进行产酶特性的研究,计算其对玉米秸秆粉中粗纤维的利用率并观测玉米秸秆粉的降解状态.其中木霉与青霉的混合培养在纤维素筛选培养基上培养24h后即可生长,在发酵培养基中培养72h后达到产酶高峰,酶活可达3.116u,对粗纤维的利用率为68%,远超过青霉和木霉的单独培养;木霉与曲霉二者混合,木霉与青霉、霉和曲霉的单独培养,但与木霉相比无明显差异.降解能力,为实际生产中有效的处理农作物秸秆提供了理论依据.关键词:纤维素降解;纤维素酶活;混合培养;粗纤维利用率:X172文献标识码:A0220197204offordegradingcellulosemechanismofdegradingabilitySONGYing2qi,LIURui2qian,YANGQian,SONG激n2zhu,DU激n2zhe(SchoolofScience,HarbinInstitueofTechnology,Harbin150001,ChinaAbstract:3speciesoffungiwereselectedfromthenaturedenviromentandtheremainsofdegradedcornstraDifferentcombinationsofthese3fungihaddifferentcellulaseactivities.Itwasfoundthatthecellu2laseactivitycanbeobviouslyincreasedwhenTrichoderma.spwasmixedwithPenicillium.sp.Itcanreachthepeakafter72hoursculturing,theamountis3.116u,anditcangrowrapidlyinsolidmediumwithCMC-Naasthesolecarbonsource,andtheutilizationratioofcrudecelluloseis68%.Thisresultexceedstheexpressionofthese2fungithanthatoftheirseparategrowth.ThecellulaseactivityofTrichoderma.spmixedwithAspergillus.sporwithcombinationofAspergillus.spandPenicillium.sp.canalsogrowfasterthanthesinglecultureoftheAspergillus.spandPenicillium.sp,butitisnotsignificantlydifferentfromgrowthofTrichoderma.sp.Itisprovedthatwhenbombinedthestrainscanincreasethedegradingability,offeranewwaytodealwiththecropsstraKeywords:degradingcellulose;activityofcellulase;mixedculture;utilizationratioofcrudecellulose全世界每年大约形成1000~2000亿t植物有机物质,其中有一半是纤维素物质.我国每年仅农业生产中形成的农作物残渣(稻草、秸秆等收稿日期:2001-04-19.基金项目:2000年市科委科技攻关项目(0012211020.作者简介:宋颖琦(1974-,女,硕士,研究实习员;杨谦(1959-,男,博士,教授,博士生导师.就约有7亿t,工业生产中还有数百万吨的纤维素废弃物.这些废弃物即没有得到充分的利用,又污染环境,因此合理开发和科学利用这一丰厚的天然资源是各国政府及科学家一直致力于且投入大量资金及人力进行研究开发的重点领域.目前对农作物秸秆的利用还未达到令人满意的水平,其主要原因是缺乏对农作物秸秆这种天然纤维素完全降解的高活性菌株.本文通过在自然环境和秸秆降解物中大量采集和筛选后得出3种优良菌株,并对其产酶特性进行初步研究,发现木霉与青霉菌株混合培养后具有纤维素酶的高产协同第34卷第2期哈尔滨工业大学学报Vol.34No.22002年4月JournalofHarbinInstituteofTechnologyApr.,2002作用,为玉米秸秆中纤维素的有效降解提供一条新的途径.1材料与方法1.1材料大兴安岭地区土壤及腐木、玉米秸秆的降解物,上海化学试剂公司生产的粘度为800~1200的羧甲基纤维素钠(CMC-Na,玉米秸秆粉碎成锯末状.培养基:初筛培养基:PDA培养基(马铃薯200g,蔗糖20g,琼脂15~18g,水1000ml、pH值自然.复筛培养基:CMC-Na10g,(NH42SO44g,KH2PO42g,MgSO4・7H2O0.5g,蛋白胨1g,琼脂16g,蒸馏水1000ml.发酵产酶培养基:CMC-Na10g,(NH42SO44KH2PO42g,MgSO4・7H2O0.5g,ml,水1000ml.1.2方法1.2.1:将采集样品按照常规的稀释分离法分离真菌并纯化,接种于以玉米秸秆粉为主要基质的固体培养基中,在30~35℃条件下培养15d,观察菌的生长状况及培养基的变色程度,选取菌株生长快、培养基变色程度大的菌株作为纤维素分解菌,将该菌株接种于以羧甲基纤维素钠(CMC-Na为唯一碳源的固体培养基上进行复筛,根据菌丝的生长速度及CMC-N...