马尾藻是一类常见的大型褐藻,属于马尾藻科(Sargassaceae)、马尾藻属(Sargassum),在我国南海区域广泛分布。马尾藻是一种重要的肥料、饲料和工业原料,有着很高的经济价值。工业上常采用物理降解法和化学降解法对马尾藻进行降解,但存在着耗能高和废弃物污染环境等缺点。生物降解法是利用微生物产生的纤维素酶、褐藻胶裂解酶等来降解藻体,因其高效环保而备受关注。但目前已报道的产酶菌株种类较单一、产酶能力偏低,难以满足工业生产的需求。本课题研究旨在分离和筛选具有降解纤维素能力的真菌和具有降解褐藻胶能力的芽胞杆菌,对活性好的菌株进行鉴定,并探究其对马尾藻的降解效果,为马尾藻加工利用奠定基础。具体的研究结果如下:从海南省东寨港红树林保护区采集底泥样品,采用80℃高温水浴处理的选择性分离方法获得芽胞杆菌301株。利用以褐藻酸钠为唯一碳源的选择培养基,初筛得到16株水解圈与菌落直径比值较大(D/d≥6)的菌株,通过酶活测定,发现菌株HB12124、HB12265和HB12274的酶活力较高,分别为1.99U/mL、2.11 U/mL、2.22U/mL。基于形态学观察、生理生化指标测定、16SrDNA序列测定和系统发育分析,鉴定菌株HB12124为解淀粉芽胞杆菌解淀粉亚种(Bacillus amyloliquefaciens subsp.amyoliquefaciens),鉴定 HB12265 为芽胞杆菌属细菌(Bacillusp.HB12265),鉴定HB12274为解淀粉芽胞杆菌植物亚种(Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum)。采用抗性平板,从红树林底泥样品中共分离得到真菌102株。采用以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的选择培养基,筛选出15株水解圈与菌落直径比值较大(D/d≥2)的菌株,通过羧甲基纤维素酶酶活(CMCA)和滤纸酶酶活(FPA)测定,菌株HF15162、HF15172和HF15195酶活力较高,CMCA分别为5.06U/mL、10.34 U/mL、11.11 U/mL,FPA 分别为 1.84 U/mL、1.99 U/mL、1.76 U/mL。基于产孢结构观察、菌落形态观察、ITS序列测定和系统发育分析,将菌株HF15162鉴定为头孢霉属真菌(Cephalosporium sp.HF15162),菌株HF15172鉴定为光轮层炭壳菌(Daldinia eschscholtzii),菌株 HF15195 鉴定为Phanerochaete sordida。分别将菌株HB12274和HF15172接入以马尾藻粉为唯一碳源的发酵培养基中进行发酵,其发酵液固形物失重率分别为11.02%和25.19%,发酵液还原糖增量分别为13.12μg/mL和11.84μg/mL。菌株与马尾藻叶状体和分枝小段的共培养结果显示,HB12274和HF15172对分枝降解效果不明显,但对叶状体降解效果明显。经降解后的马尾藻叶状体形态不完整,边缘出现明显缺口,表皮层细胞溶解消失,皮层细胞和髓细胞外露,严重处叶状体出现穿孔、断裂等现象。