白腐菌选择性降解木质素的研究

来源 :中国科学院成都生物研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:competent110
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对15株白腐真菌进行了以玉米秸秆为基质的初步筛选,从中获得一株选择性系数较高的菌株Y10,并对其降解玉米秸秆的情况进行了研究。结果表明,在30天的培养过程中菌株Y10对玉米秸秆降解的选择性系数都大于1,第15天选择性系数最高为3.88。对未经降解和降解过的玉米秸秆分别作了紫外光谱和红外光谱分析,结果表明,经该菌降解后玉米秸秆的化学成分发生了很大变化,且木质素的降解程度要大于纤维素的降解程度。对菌株Y10进行了ITS-5.8SrDNA序列鉴定,初步判定其为Cerrenasp.。   为了考查不同的外源添加物对菌株Y10降解玉米秸秆的影响,在以玉米秸秆为基质的固态发酵培养基中分别添加了7种金属离子、8种碳源、6种氮源。结果显示,这7种金属离子均能促进木质素的降解,并且一定浓度的某些离子明显抑制纤维素的降解;其中添加0.036%的MnSO4·H2O和0.36%的MgSO4·7H2H对纤维素降解的抑制作用比较强,降解率分别为0.96%和1.31%,木质素的选择性系数分别达到了34.40和20.17。8种碳源中除麦芽糖外都能促进木质素的降解,除微晶纤维素外都明显促进纤维素的降解。6种氮源中酒石酸铵、硫酸铵、草酸铵和氯化铵的添加都会使该菌生长变慢,而且氮源浓度越高菌丝生长越慢。外加碳源和金属离子对半纤维素降解和选择性系数的影响不大。   同时对菌株Y10在液态培养下产木质素降解酶的条件和培养基做了优化。结果表明,在初始产酶培养基中,菌株Y10的漆酶酶活在第10d达到最高,锰过氧化物酶酶活在第11d达到最高,基本上检测不到木质素过氧化物酶。菌株Y10产漆酶的最适温度为32℃,最适PH为6.0;产锰过氧化物酶的最适温度为32℃,最适PH为6.5。菌株Y10产漆酶的最佳碳源为甘露糖,最佳氮源为酒石酸铵,最适诱导剂VA浓度为3mmol/L,最适表面活性剂TW-80浓度为1%。   利用响应面法对其产漆酶的培养基进行优化,优化后的培养基配方为葡萄糖10.00g/L,酒石酸铵0.50g/L,大量元素296.50ml/L,微量元素100.00ml/L,NTA1.40g/L,VA5.00mmol/L,吐温-80加入量为0.10%。进行了菌株Y10产漆酶的验证实验,实测酶活为5282.56U/L,与预测酶活5162.73U/L接近。在优化后培养基中,菌株Y10在第14d达到生长的最高峰,第20d时,漆酶酶活最高,为11325.00U/L;第16d时,锰过氧化物酶酶活最高,为30.77U/L。   对菌株Y10的漆酶酶学性质做了初步的研究,结果显示,酶反应的最适温度为40℃-65℃,最适PH为3.0。在40℃,PH=3.0时,漆酶催化ABTS反应的米氏方程为V=105·[s]/50+[S]
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