文献类型：期刊文章

作　　者：李红亚[1] 李术娜[1] 王树香[1] 王全[1] 薛茵茵[2] 朱宝成[1]

机构地区：[1]河北农业大学生命科学学院,河北保定071000 [2]河北农业大学现代科技学院,河北保定071000

出　　处：《应用生态学报》

基　　金：河北省农业科技成果转化项目(12820911D);河北省科技支撑计划项目(12226605)资助

年　　份：2015

卷　　号：26

期　　号：5

起止页码：1404-1410

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2014、BIOSISPREVIEWS、CAS、CSCD、CSCD2015_2016、EMBASE、GEOBASE、IC、JST、PUBMED、RCCSE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、ZR、核心刊

摘　　要：微生物降解木质纤维素既是生物质资源化利用中的关键问题,也是亟需解决的难点问题.本文在前期获得木质素降解菌——解淀粉芽孢杆菌MN-8菌株的基础上,进一步研究该菌株对玉米秸秆木质纤维素的降解作用.研究利用玉米秸秆粉-MSM培养基对MN-8菌株进行固态发酵,监测发酵过程中木质纤维素酶活力和木质纤维素含量变化情况,并通过傅立叶红外光谱（FTIR）和气质联用色谱（GC/MS）对木质纤维素的降解情况及产物进行分析.结果表明：解淀粉芽孢杆菌MN-8菌株可产生木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、纤维素酶和半纤维素酶等木质纤维素降解酶,在发酵10~16 d陆续达到酶活力峰值,最高酶活力分别为55.0、16.7、45.4和60.5 U·g-1.发酵24 d后,玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解率可分别达到42.9%、40.6%和27.1%.FTIR光谱数据表明,玉米秸秆发酵后木质素、纤维素和半纤维素的特征吸收峰强度均有一定程度的下降,表明木质纤维素被部分降解.GC/MS分析结果也证实,解淀粉芽孢杆菌MN-8能有效降解秸秆木质纤维素.MN-8菌株可断裂玉米秸秆木质素单体之间的连接键β-O-4,将秸秆木质素解聚为苯丙胺、苯丙酮和苯丙酸等保留木质素苯丙烷结构的单体化合物,并将部分单体化合物进一步氧化为Cα羰基化合物,如2-氨基-1-苯丙酮和紫丁香基苯乙酮等.在对纤维素和半纤维素降解产物的GC/MS分析中发现,降解产物包含葡萄糖、甘露糖和半乳糖等多种单糖化合物以及甲酸、乙酸、丙酸、1,1-乙二醇和3-羟基丁酸等代谢产物.表明解淀粉芽孢杆菌MN-8对秸秆木质纤维素表现出强降解作用,且该作用依赖于菌株产木质纤维素降解酶的能力.

关 键 词：芽孢杆菌 玉米秸秆 木质纤维素 生物降解

分 类 号：X172]