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秸秆作为可再生资源具有巨大的潜在价值,因其结构复杂自然条件下无法被有效利用,如何有效综合利用秸秆资源已成为各国亟待解决的问题。生物法降解有其独特的优势被人们广泛采用,目前研究较多的木质素降解菌是白腐真菌,并对其所产的三种木质素降解酶作了大量研究。然而白腐真菌发酵时间长,生长受环境影响很大,在生产实践中效率并不高。筛选其它高效降解木质素菌株对于秸秆资源有效利用具有重要意义。瘤胃是天然生物反应器,瘤胃微生物能够降解木质纤维素类物质,其中必存在具有降解木质素潜力的菌种。本文从牛瘤胃液内筛选降解木质素的菌株,通过驯化培养提高其木质素降解率,并选择木质素降解能力强的菌株RB1、RB6,研究其酶学性质,优化产木质纤维素降解酶的培养条件,对比研究厌氧菌株及好氧菌株转化秸秆的作用。通过本项研究,得出以下结论:1.以木质素为唯一碳源,在厌氧条件下从瘤胃液中筛选到降解木质素的厌氧菌株,经过驯化传代培养得到木质素降解率高的目标菌株RB1、RB6。通过生理生化分析及分子生物学鉴定,确定菌株RB1为大肠埃希氏菌株(Escherichia coli)。菌株RB6为胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum)。2.检测菌株RB1、RB6发酵上清液,测定出含一定量的阿魏酸酯酶(Feruloyl esterase,FAE)和乙酰酯酶(Acetyl esterase, AE)。对菌株发酵产酶培养条件进行单因素试验和正交优化试验,得到较高酶活力。实验结论如下:菌株RB1在最优发酵条件下,FAE活最高可达到2.189mU/mL,AE活力最高可达到610.08mU/mL。菌株RB6在最佳培养条件下,FAE酶活最高可达到1.822mU/mL,AE活力最高可达到648.22mU/mL。3.对菌株RB1、RB6所产的FAE、AE进行酶学性质研究,结果如下:两菌株RB1、RB6的FAE的最适宜作用温度都为40℃,最适pH都在8.0左右,并且在40℃有较好的温度稳定性,pH5.08.0范围有很好的pH稳定性。两菌株RB1、RB6的AE的最适宜作用温度同样为40℃,pH8.0左右才能保有较高酶活力,酶活稳定的pH范围较窄。10种金属离子对菌株RB1的FAE、AE的影响结果为: Ni+、Cu2+能够完全抑制FAE活力,Fe3+对FAE促进作用最明显,仅Ca2+对AE都有抑制作用,而Mg2+对AE促进作用最强。10种金属离子对菌株RB6的FAE、AE的影响结果为: Fe2+对FAE影响最显著,Zn2+可完全抑制FAE,只有Ni+离子对AE其有促进作用。4.研究菌种B7、B8、B9、F3、F4、F8、糙皮侧耳以及RB1、RB6发酵秸秆的试验表明:从降解水稻秸秆木质素的能力来看,糙皮侧耳的降解能力最强,木质素降解率高达42.33%。厌氧细菌RB1、RB6强于好氧细菌B7、B8、B9,弱于真菌F3、F4、F8、糙皮侧耳。从降解玉米秸秆木质素的能力来看,木质素降解率最高属F3,可达31.35%,而厌氧细菌RB1、RB6发酵秸秆的时间远比其他菌株发酵时间短,提高了发酵效率。菌株RB1、RB6应用于造纸黑液木质素降解研究表明,其对造纸黑液的木质素也存在一定的降解能力。