农业生物技术学报

作者：董雪丽, 季静, 张松皓, 王罡, 王昱蓉

单位：1 天津大学 环境科学与工程学院 天津 300192; 2 天津市天大天福生物技术有限公司 天津 300384

关键词：耐低温纤维素降解菌,发酵条件优化,酶特性,秸秆降解,

基金：天津市科技支撑重点研发计划(19YFZCSN00280); 天津市农业农村委员会(ITTRRS2018007)

我国北方地区是主要的农作物种植产区,但由于气候寒冷干燥、土壤沙质化,农业残留秸秆分解 缓慢甚至不能被完全降解,使其既不能作为当季肥源施用,又造成了秸秆与后茬作物争氮、影响作物生长 的现象。为了解决寒冷地区的秸秆降解问题,本研究采用刚果红染色和低温筛选的方法从腐化秸秆中分 离出了 1 株耐低温纤维素降解菌株 JiTF01,并通过 18S rDNA 序列分析对该菌株进行了分子生物学鉴定; 采用单因素实验和响应面分析法优化了此菌株低温下的发酵产酶条件和所产纤维素酶的特性;另外,通 过对低温发酵过程中秸秆降解率和纤维素酶活性的测定,考察了目标菌株在低温下对秸秆的生物降解性能。结果表明：分离所得菌株 JiTF01 为青霉属(Penicillium sp., GenBank No. MZ285877),其可在 10 ℃下 降解纤维素。该菌株在低温下的最优产酶条件为 pH 6.67、接种量 2.89% 和培养时间 12.13 d。同时发现, 菌株 JiTF01 具有良好的耐酸特性,酸性条件下可产生较高的纤维素酶活性,且所产纤维素酶的酶促反应 活性和稳定性在 pH 2 时仍能分别保留 41.93% 和 94.35%。此外,菌株 JiTF01 在 10 ℃下与水稻秸秆发酵 21 d 后,秸秆的降解率可达 45.24%。本研究结果对纤维素酶的生产应用以及寒冷地区秸秆资源的处置具 有重要意义。

来源：2022年第5期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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