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《东北林业大学》 2011年
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一株产纤维素酶真菌的筛选、鉴定及代谢产物的研究

李保深  
【摘要】:随着全世界人口的增长和社会经济水平的不断提高,能源危机、环境污染等问题,正日益严重地困扰着整个世界,因此,寻找开发新能源、降低环境污染显得越来越重要。玉米秸秆是纤维素组分含量很高的农作物残留物,如何使玉米秸秆无害化、资源化已经成为国内外研究的热点。利用微生物产生的纤维素酶水解秸秆,具有效果稳定及污染少等优点。因此,筛选和分离出高产纤维素酶的微生物种类,研究其对纤维素物质的降解能力,对减轻农业废弃物给环境的压力和纤维素资源的开发利用具有重要的意义。 菌种来源于东北地区林杨腐木土样,玉米秸秆腐殖物,河道沟渠内土样,从中分离筛选出具有降解纤维素能力的微生物。经初筛后获得19株能够利用羧甲基纤维素作为唯一碳源生长的菌株,通过复筛比较菌株产生的透明圈,获得12株产生明显透明圈的菌株,同时测定菌株的滤纸酶活力,结合透明圈对比结果,最终选择菌株C5作为目标菌株做进一步研究。经形态学和生理生化特性初步鉴定菌株为半知菌业门,丝孢纲,丝孢目,丛梗孢科,青霉属(Penicillium.sp),运用分子生物学分析方法对菌株进行18S rDNA鉴定,对菌株C5的ITS序列分析比较,确定菌株为斜卧青霉(Penicillium decumbens)CS。 对斜卧青霉(Penicillium decumbens)C5进行发酵产酶培养,采用改良后的察氏培养基,在28℃、120r/min条件下,测定菌株C5纤维素酶活力,培养至3d时,滤纸酶活(FPase)最高为7.085 IU/mL,内切葡聚糖酶(EG/Cen)、外切葡聚糖酶(CBH/Cex)及β-葡萄糖苷酶(β-Gase)最高值分别为3.856 IU/mL、2.681 IU/mL和1.487 IU/mL;测定酶活结束后,将培养基过滤、风干,取过滤物进行扫描电镜成像,分析秸秆样品物理形变,确定菌株对秸秆纤维素作用的强弱。斜卧青霉(Penicillium decumbens)C5具有较高产酶能力和较全的酶系,对玉米秸秆纤维素也有较好的降解能力。 通过GC-MS对发酵过程的代谢产物分析,斜卧青霉(Penicillium decumbens)C5降解玉米秸秆纤维素主要的代谢产物为乙酸异丁酯、苯甲酸乙酯、戊醇、乙酸异丙酯、乳酸甲酯;同时,推测存在的代谢途径为,乙酸异丁酯末端的碳原子断裂后生成了乙酸异丙酯,乙酸异丙酯发生了脱羧反应生成了戊醇。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ925

【参考文献】
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