农业生物技术学报2023,Vol.31Issue(11) :2377-2386.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2023.11.015

纤维素降解菌C-19的筛选鉴定、产酶优化及生物强化研究

Screening,Identification,Optimization of Its Enzyme Production and Research on Bioaugmentation of Cellulose-degrading Bacteria C-19

李豪 杨衡 张敏琪 徐雪明 张元昊 张然 张振东 张慧玮 桂仲争
农业生物技术学报2023,Vol.31Issue(11) :2377-2386.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2023.11.015

纤维素降解菌C-19的筛选鉴定、产酶优化及生物强化研究

Screening,Identification,Optimization of Its Enzyme Production and Research on Bioaugmentation of Cellulose-degrading Bacteria C-19

李豪 1杨衡 2张敏琪 2徐雪明 2张元昊 2张然 1张振东 1张慧玮 2桂仲争1
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作者信息

  • 1. 江苏科技大学生物技术学院,镇江 212100;中国农业科学院蚕业研究所,镇江 212100
  • 2. 江苏科技大学生物技术学院,镇江 212100
  • 折叠

摘要

富含难降解的纤维素是制约蚕沙堆肥资源化效率的限制性因素,筛选蚕沙纤维素降解菌将为蚕沙快速无害化处理提供优质菌株.本研究采用CMC-Na平板法和刚果红染色法初筛,从蝇蛆(Musca domestica)高效转化蚕沙废弃物体系的蚕沙基质和蝇蛆肠道样品中筛选到16株具有纤维素降解能力的菌株;采用3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)法进行复筛,从中筛选到1株纤维素高效降解菌株C-19;通过形态学观察、生理生化实验和16S rRNA基因序列系统发育分析对菌株C-19进行种属鉴定;之后对菌株C-19产酶条件进行了优化;另外,通过测定蝇蛆生物转化蚕沙过程中纤维素的降解率,考察了目标菌株的生物强化作用.结果表明,从蝇蛆高效转化蚕沙体系的蝇蛆肠道样本中获得1株高效纤维素降解菌株C-19,经鉴定为肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae),该菌株最适产酶温度和pH分别为60℃和 5,其滤纸酶活(filter paper enzyme activity,FPase)、羧甲基纤维素酶(carboxymethyl cellulase,CMCase)和微晶纤维素酶(avicelase)最高分别可达16.89、13.86和14.30 U/mL;菌株C-19回补蝇蛆生物转化蚕沙体系(6 d)后,蚕沙纤维素降解率为61.2%,显著高于对照组的54.6%(P<0.05).本研究获得的菌株C-19为耐酸耐高温的纤维素高效降解菌株,其纤维素酶活较高,对蝇蛆生物转化蚕沙降解纤维素体系有生物强化作用,具有制成微生物菌剂应用于蚕沙无害化快速腐熟的潜力.

关键词

蚕沙/蝇蛆/纤维素降解菌/肺炎克雷伯氏菌C-19/纤维素酶

Key words

Silkworm excrement/Housefly larvae/Cellulose-degrading bacteria/Klebsiella pneumoniae C-19/Cellulase

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基金项目

江苏科技大学新进博士科研启动基金(1732932102)

出版年

2023
农业生物技术学报
中国农业大学 中国农业生物技术学会

农业生物技术学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.801
ISSN:1674-7968
参考文献量8
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