解淀粉芽胞杆菌对玉米秸秆的降解特性

解淀粉芽胞杆菌对玉米秸秆的降解特性

论文摘要

利用微生物发酵技术降解玉米(Zea mays)秸秆,对于实现纤维素类生物质的资源化利用意义重大。本研究在课题组前期获得1株可降解纤维素的解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)MN-13菌株的基础上,进一步考察了该菌株的纤维素酶活力以及对玉米秸秆纤维素的降解特性,通过气质联用色谱对秸秆纤维素类成分的降解产物进行了分析,旨在为菌株MN-13发酵玉米秸秆的过程调控提供基础数据。结果表明,解淀粉芽胞杆菌MN-13可产生纤维素酶,在纤维素—无机盐培养基中发酵60 h,其滤纸纤维素酶(总纤维素酶)的酶活力最高可到8.35 U/mL;在发酵玉米秸秆10 d时半纤维素酶活力达到最高60.46 U/g,纤维素酶活力则在发酵14 d时达到最高45.40 U/g;在发酵19 d时,可溶性糖含量达到最高并趋于稳定;发酵24 d后,菌株对秸秆的组织结构破坏显著,对秸秆纤维素和半纤维素的降解率可分别达到27.12%和40.6%,降解产物中主要包含单糖、醇类和短链脂肪酸等物质。本研究结果为解淀粉芽胞杆菌在生物质资源利用中的应用提供了实验依据。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 实验材料
  •   1.2 培养基
  •   1.3 菌株的纤维素酶活力的测定
  •   1.4 菌株MN-13对玉米秸秆的降解特性
  •     1.4.1 发酵培养
  •     1.4.2 指标测定
  •       1.4.2. 1 纤维素酶和半纤维素酶 (木聚糖酶) 活力的测定
  •       1.4.2. 2 纤维素和半纤维素含量测定
  •       1.4.2. 3 纤维素、半纤维素的降解产物分析
  •       1.4.2. 4 玉米秸秆微观结构的扫描电镜观察
  •   1.5 数据处理
  • 2 结果与分析
  •   2.1 菌株的纤维素酶活力
  •   2.2 菌株MN-13对玉米秸秆的降解
  •     2.2.1 纤维素酶、半纤维素酶活力的变化
  •     2.2.2 纤维素、半纤维素的含量变化
  •     2.2.3 可溶性糖含量变化
  •     2.2.4 玉米秸秆纤维素、半纤维素的降解产物的气相色谱-质谱联用仪 (gas chromatography-mass spectrometer, GC/MS) 分析
  •     2.2.5 发酵后玉米秸秆的微观结构变化
  • 3 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杨娟,王艳,蔡云花,李红亚,李术娜,王树香,王全

    关键词: 解淀粉芽胞杆菌,玉米秸秆,纤维素,半纤维素,降解特性

    来源: 农业生物技术学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,环境科学与资源利用,农业基础科学

    单位: 河北农业大学生命科学学院

    基金: 河北省科技支撑计划项目(No.12226605)

    分类号: X712;X172

    页码: 526-533

    总页数: 8

    文件大小: 1066K

    下载量: 283

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