高温纤维素降解菌群PN-8对小麦秸秆的降解能力及影响因素研究

作者：武凤霞; 孙悦; **; 张淑彬; 李钰飞; 刘建斌^*

来源：河南农业科学, 2022, 51(04): 77-86.

DOI：10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.04.009

• 纤维素降解菌群
• 纤维素酶活性
• 酸处理
• 碱处理
• 纤维素降解率
• 小麦秸秆

为了明确高温纤维素降解菌群PN-8的性质及关键影响因素，分析了不同化学前处理（0.5%、1.5%、10.0%的氢氧化钠，3.0%、12.0%、18.0%的盐酸，2.0%、20.0%的乙酸）及培养基中初始接种量、葡萄糖含量、pH值对PN-8降解小麦秸秆的影响，通过气质联机检测、纤维素酶活性测定及扫描电子显微镜观察等分析了PN-8降解小麦秸秆过程主要产物、不同纤维素酶活性及小麦秸秆降解特点。结果表明，小麦秸秆前处理影响PN-8的降解能力，碱（氢氧化钠）处理可以降低木质素含量从而提高PN-8的降解率，而酸（盐酸、乙酸）处理会提高木质素含量从而降低PN-8的降解率。其中，小麦秸秆经过1.5%、10.0%的氢氧化钠处理后降解率分别为71.61%、87.33%，显著高于未经化学前处理的44.33%。当初始PN-8的接种量在5.0%以下时，滤纸条分解速度和接种量呈正相关，接种量高于5.0%后其对小麦秸秆的降解率差异不显著；初始葡萄糖含量高于0.1%，或者初始pH值超出5～9时，PN-8失去对小麦秸秆的分解能力。PN-8发酵过程中甘油的质量浓度最高，发酵第1天质量浓度最高可达0.28 g/L，其次为乙酸和乙醇；PN-8降解小麦秸秆过程中羧甲基纤维素酶活性和滤纸酶活性均呈现先上升后下降的变化规律；电镜扫描结果显示，PN-8可以破坏小麦秸秆结构，分解木质纤维素。

• 单位
  北京市农林科学院