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嗜热真菌(thermophilic fungi)是自然界中一类能够在极端高温条件下生长存活的特殊真菌类群,其最低生长温度为20℃或20℃以上,最高生长温度为50℃或50℃以上。嗜热真菌在高温条件下具有独特的生存适应能力,并且还可产生嗜热酶等特殊的代谢产物,因此它已经成为研究热稳定酶和生物进化的重要微生物来源。
2007年5月~2008年4月作者从广西南宁市及周边地区的食用菌发酵料、堆肥、土壤等采集样品100余份,分离到嗜热真菌20株,通过形态学比较研究并结合分子分析方法,鉴定出嗜热真菌4种,即杜邦青霉Penicillium dupontii、疏棉状嗜热丝孢菌Thermomyces lanuginosus、嗜热子囊菌Thermoascus aurantiacus、嗜热革节孢Scytalidium thermophilum。此外,还分离到耐热真菌1种,鉴定为不规则头梗霉Cephaliophora irregularis,为中国新记录种。这些研究结果新增了嗜热真菌在广西的分布记载,丰富了我国嗜热真菌的菌种资源库。
对分离获得的嗜热真菌进行木聚糖酶活性测试,发现嗜热子囊菌产木聚糖酶活力最强。以本地廉价的农业纤维废弃物为主要原料,对嗜热子囊菌进行固态发酵生产木聚糖酶的研究,分别采用单因素及正交试验法,对产酶条件进行优化。结果发现,产酶最佳的培养基为麸皮30%,玉米芯35%,高粱秆35%;培养基初始pH为6,含水量为75%,发酵温度为50℃,培养时间为6天,木聚糖酶活力最高可达到159511U/g干基碳源。与此同时,对该菌所产木聚糖酶的酶学性质也进行研究,发现该酶的最适反应温度为70℃,在70℃保温1小时后残余酶活力还在87%以上,耐热性能优良;最适pH值为4.5左右,木聚糖酶在pH4.0-6.0条件下保温1小时依然保留90%左右的酶活力,属于偏酸性酶。
本研究主要研究是对广西地区的嗜热真菌资源调查及分类研究,并对获得的嗜热真菌进行木聚糖酶活性比较得到一株产木聚糖酶活性高的菌株,在此基础上,以该菌株为试验菌株,以广西农业纤维废弃物为主要原料,进行固态发酵产木聚糖酶的研究,为该类废弃物的开发利用提供基础资料,因而具有重要的意义。