竹材木质素降解菌的筛选与鉴定*

竹材木质素的降解一直是制约竹材资源利用的重要影响因素。文章通过对49 份腐烂的竹材样品进行平板划线分离纯化得到74 株真菌，利用PDA- 愈创木酚变色及PDA- 苯胺蓝退色反应，初步筛选出具有木质素降解酶能力的4 株木质素降解菌，通过酶活力测定对初筛得到的4 株木质素降解菌进行复筛，发现FG-22 菌株具有较好木质素降解能力，对FG-22 降解菌株进行形态学和分子生物学鉴定，确定FG-22 为杂色云芝（Trametes versicolor）。     

竹材木质素高效降解菌的分离筛选及鉴定

采用愈创木酚变色、苯胺蓝平板退色和酶活性测定筛选出高效降解竹材木质素的菌株。结果表明:通过腐烂的竹材等34份样品分离纯化出139株真菌;通过0.04%愈创木酚和0.1‰苯胺蓝平板初筛,从分离纯化的139株真菌中筛选出具有产木质素降解酶活性的7株降解菌;7株降解菌经液体产酶培养基复筛得到2株高效产降解木质素酶活的菌株:培养7 d,漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性分别达72.558、23.769、55.044和34.611、38.781、82.646 U/mL;2株降解菌FG-35和FG-98分别鉴定为革耳菌Panus lecomtei和烟管菌Bjerkandera adustus。     

用于提取可纺性竹原纤维菌株的选育

从自然界腐朽的竹材或木材中,能分离和筛选高效降解木质素并只少量降解或者不降解竹纤维的优良菌株,通过GU-W A平板变色反应试验和菌株对竹材木质素、竹纤维降解试验,共获得了3株具有选择性降解竹木质素的优良菌株(15、18、21号菌株),经初步鉴定这3株菌为真菌菌株;测定了菌株在摇瓶培养时所产孢外酶的酶活.最后采用3株菌联合法进行降解竹材木质素试验.结果表明:3株菌联合降解木质素效果优于单一菌株,其降解率可达72.26%.     

用于提取可纺性竹原纤维菌株的驯化研究

为了给生产可纺性竹原纤维提供优良菌株,对筛选的具有选择性降解竹材木质素的18号菌株进行了驯化,结果获得了一株高效降解竹材木质素的优良菌株,其降解木质素的效率比驯化前提高了21.16%,对纤维的降解则有所降低,最低降解率仅有1.2%。     

竹伐桩促腐微生物的分离筛选

以不同腐朽程度的毛竹伐桩为样品,对其中的具有降解纤维素或木质素的竹腐微生物进行富集、分离、纯化.通过定性和定量筛选共得到16株具有较好纤维素降解能力或木质素降解能力的菌株,包括8株真菌,5株细菌和3株放线菌.采用固态竹屑培养基测定各菌株对毛竹纤维素和木质素的降解能力,真菌菌株F2和F10的降解效果最好,15 d对纤维素的降解率分别为23.96%和24.31%,优于参照菌株绿色木霉YJ-3的19.59%;对木质素的降解率分别为16.92%和19.15%,优于参照菌株黄孢原毛平革菌ME-446的16.53%.     

木质素降解真菌的筛选及其对森林地表可燃物的降解效果

【目的】筛选帽儿山人工林地表可燃物中的木质素降解真菌,探究木质素降解菌对不同森林地表可燃物的分解效果,以期找到能够有效降解森林可燃物的真菌菌种,为应用生物降解方法降低森林地表可燃物载量从而降低森林火灾发生概率与森林火险指数提供理论依据和基础数据。【方法】采集东北林业大学帽儿山实验林场尖砬沟森林培育实验站的落叶松、胡桃楸、水曲柳纯林与胡桃楸-落叶松、水曲柳-落叶松混交林内的凋落叶,采用添加抗生素的麦芽浸粉(MEA)培养基进行真菌的分离培养,之后采用愈创木酚平板显色法进行初筛,根据测定菌株的显色情况及菌落圈与显色圈比值筛选高活性木质素降解酶菌株,复筛利用苯胺蓝平板脱色法对菌株木质素氧化酶系进行定性测定,对2次筛选获得的菌株进行形态学及分子鉴定,然后以胡桃楸、水曲柳、落叶松3种可燃物样品作为分解基质,接入木质素降解菌单一及混合菌液,于28℃恒温培养7 d,分别测定经培养后基质中的木质素含量,分析木质素分解规律。【结果】由MEA培养基筛选出的9株真菌有5株在PDA-愈创木酚培养基上发生了显色反应,且菌株B6和Y3的R/r <1,即该2株菌能优先降解木质素;苯胺蓝平板脱色试验结果显示菌株B6和Y3均可使培养基蓝色褪去,即均具有LiP与MnP酶活性;经形态学及分子鉴定,菌株B6为白囊耙齿菌Irpex lacteus,菌株Y3为桦褶孔菌Lenzites betulinus;地表可燃物样品降解试验结果显示,经单一菌液与两者混合菌液培养后,样品中木质素含量均有下降,且经混合菌液处理后的3种可燃物基质表现出相对较好的降解效果;3种基质降解率从高到低依次为水曲柳>胡桃楸>落叶松;菌种Y3对木质素的降解效果较菌种B6好。【结论】混合菌液对可燃物中木质素的分解能力较单一菌液强;菌株B6和Y3之间无拮抗作用,混合后产生协同效应,使木质素降解酶系活力提高,从而可提高木质素降解率;菌种Y3降解能力强于B6;可燃物样品中木质素降解效果因基质不同而存在差异,阔叶可燃物比针叶可燃物易分解。经筛选出的木质素降解菌能有效降解可燃物中的木质素,可在一定程度上减少森林地表可燃物载量,从而降低森林火灾风险。     

自带介质血红密孔菌NFZH-1的鉴定及其木质素降解特性

菌株自带介质可提高其漆酶降解木质素能力,因此自带介质高产漆酶菌株的筛选、鉴定对漆酶的商业应用将起到促进作用。从南京山林地区分离出两株血红密孔菌NFZH-1和NFZH-2,并以杂色云芝为对照,研究了两株血红密孔菌发酵产漆酶和木质素降解特性。首先通过形态学特性鉴定了NFZH-1为自带介质血红密孔菌。其次以愈创木酚为反应底物,平板接种菌株,培养5天,NFZH-1颜色圈较菌丝圈大,且颜色最深;经10天固态发酵,NFZH-1所产漆酶酶活高达23600 U/g,且未检测出木质素过氧化物酶( LiP)和锰过氧化物酶( MnP)。平板显色和固态发酵产酶结果表明自带介质血红密孔菌NFZH-1为漆酶高产菌株。麦草粉经菌株 NFZH-130天降解,木质素降解率、综纤维素降解率分别达56.7%和36.6%,表明血红密孔菌NFZH-1为选择性高木质素降解活性菌株。     

自带介质血红密孔菌NFZH-1的鉴定及其木质素降解特性（英文）

菌株自带介质可提高其漆酶降解木质素能力,因此自带介质高产漆酶菌株的筛选、鉴定对漆酶的商业应用将起到促进作用。从南京山林地区分离出两株血红密孔菌NFZH-1和NFZH-2,并以杂色云芝为对照,研究了两株血红密孔菌发酵产漆酶和木质素降解特性。首先通过形态学特性鉴定了NFZH-1为自带介质血红密孔菌。其次以愈创木酚为反应底物,平板接种菌株,培养5天,NFZH-1颜色圈较菌丝圈大,且颜色最深;经10天固态发酵,NFZH-1所产漆酶酶活高达23 600 U/g,且未检测出木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)。平板显色和固态发酵产酶结果表明自带介质血红密孔菌NFZH-1为漆酶高产菌株。麦草粉经菌株NFZH-1 30天降解,木质素降解率、综纤维素降解率分别达56.7%和36.6%,表明血红密孔菌NFZH-1为选择性高木质素降解活性菌株。     

园林废弃物木质素降解真菌的筛选、鉴别及其能力研究

[目的]为获得能够高效降解园林废弃物的真菌并研究其降解能力,从经过堆肥处理的园林废弃物中分离和筛选出1株木质素降解能力较强的真菌。[方法]经过形态分析、ITS分子序列分析,构建系统发育树,鉴定出该株木质素降解真菌种属,并利用该菌株进行固态发酵实验,研究其在固态发酵过程中漆酶、锰过氧化物酶的酶活力变化及其对不同园林废弃物中木质素的降解能力。[结果]从经过堆肥处理的园林废弃物中共挑选出真菌18株,筛选出1株高效的木质素降解真菌,编号为菌株No.11,经鉴定该菌株为构巢曲霉(Aspergillus nidulans(Eidam) G.Winter)。以冬青卫矛叶、冬青卫矛枝、圆柏叶、圆柏枝、连翘枝叶为底物的模拟固态发酵的漆酶酶活力峰值分别为388.7、326.3、461.4、342.7、588.5 U·L~(-1),锰过氧化物酶酶活力峰值分别为138.3、121.1、104.6、128.6、73.3 U·L~(-1)。添加菌株No.11使冬青卫矛叶、冬青卫矛枝、圆柏叶、圆柏枝、连翘枝叶40 d后木质素降解率分别提高了20.40%、22.44%、29.90%、25.28%、15.77%。[结论]筛选出的构巢曲霉对北京地区常见园林废弃物冬青卫矛、圆柏和连翘枝叶中的木质素具有较好的降解能力,在降解园林废弃物方面可能更具有优势。     

木腐菌木质素分解酶活力的初步研究

本文对８种木腐菌，１３株菌株的木质素分解酶活力进行了初步研究，结果表明：１３株木腐菌菌株都具有程度不同的木质素分解酶活力，其中白腐菌的木质素分解酶活力高于褐腐菌，酶活力增长速度较快，高酶活力维持时间长。这些结果对于木材防腐研究及白腐菌综合利用的研究具有一定的参考价值。     

松褐天牛幼虫肠道黏质沙雷氏菌培养条件与木质素降解功能

【目的】研究松褐天牛幼虫肠道内黏质沙雷氏菌木质素降解功能,为揭示松褐天牛与肠道细菌协作降解木质素的机制提供依据。【方法】以硫酸盐木质素液体培养基培养黏质沙雷氏菌,采用酶标仪微量测定法研究该菌对木质素的降解能力,考察其产木质素降解酶的种类及其变化,以及体外培养条件对该菌产优势降解酶———木质素过氧化物酶活性的影响。【结果】体外培养10天后黏质沙雷氏菌对硫酸盐木质素的累计降解率达94.12%,其中第4天的单日降解率最高,达15.16%。该菌在木质素培养基中可产木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶3种木质素降解酶,其中木质素过氧化物酶活性最高,然后依次是锰过氧化物酶和漆酶,前2种酶的日变化趋势与培养基中木质素的降解率相近。该菌产木质素过氧化物酶的最适培养基条件:p H5、硫酸木质素质量浓度3 g·L~(-1),有机氮源、酵母膏质量浓度5 g·L~(-1),Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(2+)、Mn~(2+)、K~+离子质量浓度分别为0.20、0.40、0.15、0.04和0 g·L~(-1)。【结论】黏质沙雷氏菌具有较强的木质素降解能力,可通过产生木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶实现其对木质素的降解功能;培养基中木质素浓度、p H值、氮源种类及其浓度、金属离子及其浓度等对其产木质素过氧化物酶的活性均有显著影响。     

竹林环境中木质素降解菌株的分离鉴定

为筛选竹林环境中较为高效的木质素降解菌,采用分析苯胺蓝和愈创木酚培养基变色情况和相关酶活大小,从浙江临安市竹林地中分离筛选出一株高效木质素降解菌27-1,根据形态学观察和ITS序列分析,确定该菌株为多孔菌科栓菌属毛栓菌(Trametes hirsuta)。     

作用于LCC的三种微生物的筛选

采用透明圈法筛选出具有半纤维素降解能力的霉菌2株及细菌1株,并用于处理粗木质素样品。分析结果表明,3株菌对木质素均无降解能力。这对于具有LCC结构的粗木素的提纯具有研究价值。     

纤维素降解菌株的分离与筛选

从实验室已有的木腐菌与土壤中分离获得的菌株中筛选出具有较高纤维素降解能力的菌株。利用羧甲基纤维素钠为唯一碳源的选择培养,利用刚果红染色进行初筛,选择透明圈与菌落直径比值较大的菌落进行酶活测定再次进行复筛。同时,利用分子学手段对高效产胞外纤维素酶的菌株进行鉴定。最终,筛选出4株高效产胞外纤维素酶的菌株,其中菌株HF-3在28 ℃、180 r/min条件下发酵培养5 d后,胞外纤维素酶活性最高,高达67.772 U/mL,经鉴定为密褐褶孔菌Gloeophyllum trabeum;另外Y5、Y6、Y2共3株菌株酶活较高,分别为37.714 U/mL、30.694 U/mL、25.336 U/mL,属于链霉菌,依次鉴定为浅灰白链霉菌Streptomyces griseoloalbus、丝状链霉菌Streptomyces filamentosuss和威德摩尔链霉菌Streptomyces wedmorensis。试验筛选得到HF-3、Y5、Y6以及Y2菌株具有较高纤维素降解能力,可为复合菌系的研制提供材料。     

艾比湖湿地土壤纤维素降解菌筛选及酶活测定

筛选了采自新疆艾比湖湿地的土壤中的纤维素降解菌,并测定了其中具有较高降解效率的8株菌的纤维素酶活。结果表明:经过初筛分离纯化后,共得到纤维素降解菌74株菌,属26个种,筛到的厚壁菌门Firmicutes芽孢杆菌属Bacillus细菌最多,有14个种,菌株13C12(Bacillus aquimaris)的纤维素酶活最高,滤纸酶(FPase)活为21.4U/mL,内切葡聚糖酶酶活达37.4U/mL,外切葡聚糖酶(Avicelase)为19.2U/mL,β-葡萄糖苷酶酶活为24.6U/mL,Bacillus aquimaris可尝试作为工业产酶菌株进行后续试验。     

海洋石油降解厌氧微生物的分离鉴定及降解性能分析

以大连新港石油污染海域的海底沉积物为研究对象,通过平板分离技术从石油污染环境样品中筛选到4株海洋厌氧菌株,对其16SrDNA测序鉴定发现,这4株菌属于Vagococcus(漫游球菌属),并分别命名为Vagococcus sp.08,Vagococcus sp.11,Vagococcus sp.26,以及Vagococcus sp.38。以石油为唯一碳源对4株菌进行培养,测定4株菌株的石油降解率,依次为23.78%、31.20%、32.11%、44.31%。结果表明:4株菌株对石油均具有降解性能,其中菌株C04-38对石油具有较高的降解率,达到44.31%,此次首次发现并报道了能够降解石油的Vagococcus属菌株,为开展海底石油污染物的厌氧修复奠定研究基础。     

漆酶催化碘化竹材的防腐性能

【目的】利用漆酶催化氧化碘化物产生碘自由基的特性,将具有杀菌或抑菌作用的活性成分固着于竹材上,提高竹材的防腐性能和抑菌成分的固着性,为木竹材保护和改性提供一种环保、高效的新方法。【方法】以2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)为促进剂,采用不同酶活的漆酶催化碘化竹材,通过14天流失试验和室内耐腐性试验测试流失前后竹材的防腐性能,运用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对防腐竹材的形貌和成分进行表征。【结果】单独碘化钾处理竹材具有一定的防腐效果,但质量损失率均在10%以上。采用不同酶活的漆酶催化碘化竹材可进一步提高竹材防腐性能,酶活0.60 U·mL~(-1)的漆酶催化碘化竹材防腐效果最佳。经白腐菌腐朽3个月后,漆酶催化碘化竹材质量损失率为7.92%,流失试验后防腐竹材质量损失率增至9.85%,仍属于Ⅰ级耐腐。与白腐菌相比,褐腐菌对竹材的降解更严重,未处理竹材质量损失率高达24.95%,酶活0.60 U·mL~(-1)的漆酶催化碘化竹材质量损失率为9.44%,流失试验后防腐竹材质量损失率变化幅度小,增加0.91%,而单独碘化钾处理竹材质量损失率从流失前的14.30%增至15.34%,漆酶催化碘化竹材具有较好的防腐性能和抗流失性能。从SEM可见,未处理竹材腐朽试验后细胞壁出现明显穿孔现象,特别是褐腐菌,部分穿孔连成一片,细胞完整性已严重破坏,而酶活0.60 U·mL~(-1)的漆酶催化碘化竹材菌丝较少,细胞壁结构较完整。XPS分析表明,处理竹材经14天流失试验和3个月耐腐性测试,白腐菌和褐腐菌对其氧化降解程度均不高,漆酶催化碘化竹材不仅能抑制竹材细胞壁遭受白腐菌和褐腐菌降解,而且具有较好的抗流失性。【结论】漆酶催化碘化竹材可提高碘在竹材中的固着性,对白腐菌和褐腐菌具有较好的抵抗力,漆酶催化碘化竹材的耐腐性能高于单独碘化钾处理,是一种抗流失性强、高效且环保的新型竹材防腐技术。     

腐朽过程中毛竹主要化学成分的变化

以毛竹为原料,选择1种白腐菌和2种褐腐菌对竹材进行腐朽试验,利用X射线衍射和傅里叶红外光谱等手段,测定竹材的失重率、相对结晶度和化学官能团。结果表明,随腐朽时间的延长,竹材的失重率不断增加,结晶度不断下降。通过对腐朽竹材主要官能团的观察,发现白腐菌的侵蚀能造成竹材主成分的分解,其中对木质素的分解能力更强。褐腐菌的侵蚀主要破坏竹材综纤维素。     

没食子单宁降解菌株的筛选及发酵条件优化

通过平板涂布、划线分离、菌落观察等方法,从土耳其倍子提取液自然生长的菌落中分离纯化出11株菌,从中初筛出1#、2#、4#这3株降解没食子单宁的菌株,复筛出1株没食子单宁优良降解菌株1#菌,其没食子单宁降解率达65%以上,发酵液中没食子酸质量浓度为0.052 3 g/L,单宁酶活为0.920 U/mL;对1#菌株的发酵条件进行了响应面法优化,结果表明:1#菌最佳产酶条件为培养温度31℃,初始培养基pH值5.0,最适培养时间50 h,在该条件下1#菌单宁酶酶活可达1.170 U/mL,与优化前的最大酶活0.920 U/mL相比,提高了27.2%。     

木质素生物降解与生物制浆的研究现状分析

综述了木质素生物降解与生物制浆的研究现状 ,包括木质素降解代谢产物和降解途径与机制的研究、参与木质素降解的酶及其作用机制的研究、木腐菌对木材和木质素降解能力的研究以及高效降解木质素的生物制浆用优异菌株的筛选。对木质素生物降解与生物制浆的研究进行了展望。结果表明 :生物制浆由于既节省能源又有环境友好的特性而具有毋庸置疑的应用前景 ,在我国加强木质素生物降解和生物制浆的研究是势在必行的 ,这对于保护环境 ,缓解能源危机以及制浆造纸业的可持续发展都具有重要的意义。