木质纤维素高效降解菌株的筛选及其对小麦秸秆的强化降解

作者：任强; 焦志强; 葛世纪; 展文豪; 王洋洋^*

来源：河南大学学报(自然科学版), 2023, 53(06): 671-680.

DOI：10.15991/j.cnki.411100.2023.06.004

• 木质纤维素
• 生物降解
• 酶活性
• 响应面分析
• 小麦秸秆

为有效加速废弃生物质的转化速度，以林下土壤为菌种来源进行木质纤维素高效降解菌株的筛选和鉴定，利用BBD(Box-Behnken-Design)二阶模型优化其对木质纤维素的降解条件，并探究预处理对细菌菌株降解小麦秸秆的影响.结果显示，初筛共计筛选出5株对木质纤维素具有降解能力的细菌菌株，经复筛后获得1株对木质纤维素具有较强降解能力的细菌菌株(RS22),经16S rRNA基因鉴定为Klebsiella oxytoca.RS22的滤纸酶、羧甲基纤维素酶和半纤维素酶活性分别为1.01、0.82和5.87 U·mL-1,其对木质纤维素的最佳降解条件为pH:6.8、温度：30.9℃和转速56.8 r·min-1.小麦秸秆降解实验表明，经化学预处理后的小麦秸秆木质纤维素总量降低最为明显，达到了54.30%,各处理中滤纸酶、羧甲基纤维素酶和半纤维素酶活性均呈现随时间缓慢增加的趋势，而对照组中各种酶活性变化呈“M”型.结晶度分析显示，除粉碎预处理外，其他处理组的小麦秸秆生物降解后木质纤维素的结晶度均有一定的提高，说明RS22可以有效加速非晶态木质纤维素的降解，而对具有晶体结构木质纤维素的加速作用则相对较弱.

• 单位
  河南大学; 中国航天员科研训练中心