摘要
筛选木质素降解菌并研究其降解性质,可实现木质纤维素的高效利用,为化工业提供高附加值的原料、缓解原料短缺矛盾及获得性状优良、实用价值高的木质素降解菌,本研究采用加热富集、苯胺蓝平板脱色法及酶活力测定,从肉牛(Bostaurus)新鲜粪便中筛选到1株对苯胺蓝有明显脱色效果、且能同时氧化Mn2+和藜芦醇的产芽胞菌株MN-13.经形态观察、生理生化特性测定以及16SrDNA和DNA促旋酶B亚基(gyrB)基因序列分析,菌株MN-13被鉴定为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)(GenBank No.KP292553).通过木质素降解特性研究发现:该菌株能高效降解玉米秸秆中的木质素,发酵24 d后对木质素的降解率达44.8％,对中性洗涤纤维降解率为29.0％;菌株在秸秆发酵过程中能产生活性与木质素过氧化物酶(lignin peroxidase,LiP)和锰过氧化物酶(manganese peroxidase,MnP)类似的酶,且酶活力最高值与秸秆木质素最大降解幅度相对应.秸秆降解产物的气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析结果表明:菌株MN-13能通过断裂β-O-4键、氧化Cα和Cy及断裂Cα-Cβ和Cβ-Cγ键将木质素降解为以H、G和S型酚类为主的小分子芳香族化合物.本研究不仅丰富了木质素降解的微生物菌种资源,同时为芽胞杆菌在木质素降解中的应用提供了理论依据.
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