一株纤维素高效分解性细菌的分离和筛选

摘要

纤维素是地球上分布最广、含量最丰富、生成量最高的有机化合物。目前，全世界被综合开发和利用的纤维素资源不足总量的2％，我们国家现在有约一半以上的农林废弃物在田间地头被烧掉，白白浪费了我们宝贵的自然资源。尤其我省作为一个农业大省，纤维素资源含量十分丰富，充分利用纤维素资源不仅具有重要的经济价值，而其具有十分重要的现实意义。
　　 在纤维素资综合利用的问题上，筛选到高效的降解纤维素分解菌株是能否利用纤维素资源的关键，但由于像黑龙江省等我国北方地区的冬季气温低、持续时间长，纤维素降解速度非常慢，而且现在大多数被综合利用的纤维素降解菌的生长温度都比较高、并且降解能力低，都不适宜在年平均气温较低的我省等北方地区应用。所以筛选到适宜低温条件的高效纤维素分解菌是在我省综合利用纤维素资源的关键。
　　 本文以牛粪为样品，在5℃的低温条件下进行初筛，得到了具有纤维素降解活性菌株50株。对初筛所获得的50株具有纤维素降解活性的菌株进行复筛，应用刚果红纤维素培养基获得透明圈比较明显的菌株4株，采用3，5-二硝基水杨酸比色法(DNS法)，通过反复筛选得到了一株具有较高纤维素降解能力的细菌J-019，其酶活达到523 U/ml。经中国科学院微生物研究所检测鉴定，菌株J-019为大肠埃希氏菌。
　　 并且对J-019菌株的产酶活性进行了初步研究，分别对菌株的培养时间、培养基起始pH值、不同氮源和不同的接种量对菌种产酶的影响进行研究，得到培养48h为菌株J-019的最适产酶温度、培养基初始pH值等于7为菌株J-019产酶的最适起始pH值、蛋白胨为菌株J-019产酶的最适培养基氮源、4％的接种量时为菌株J-019产酶的最适接种量。
　　 分别选择培养时间、培养基起始pH值、氮源蛋白胨和接种量作为四个影响因子，分别取三个水平列表L9(34)做正交实验，从而确定菌株J-019的最佳产酶条件为培养时间48h、pH值等于7.5、0.20％的蛋白胨和4％的接种量。
　　 纤维素资源的综合利用尤其在我省这样纤维素资源的农业大省具有非常广阔的前景，本研究筛选到的在低温条件下具有较高酶活的高效纤维素分解菌株J-019非常适合我省的气候条件，为我省纤维素资源的综合利用打下了坚实的基础。