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《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第51卷

期数:

2023年第19期

页码:

229-236,244

栏目:

资源与环境

出版日期:

2023-10-05

文章信息/Info

Title:

Optimization of fermentation conditions of a cellulose degrading strain with high temperature resistance and its application in straw degradation

作者:

王永伦; 余克非; 郑展望

浙江农林大学环境与资源学院，浙江杭州 310000

Author(s):

Wang Yonglun; et al

关键词:

纤维素降解菌; 耐高温; 发酵条件; 纤维素; 秸秆降解

Keywords:

-

分类号:

S141.4；S182

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

采用刚果红培养基和高温筛选的方法从小麦秸秆模拟堆肥中分离出1株耐高温枯草芽孢杆菌属的单菌株Bacillus subtilis 03，通过16S rDNA序列分析对该菌株进行分子生物学鉴定；采用单因素试验和正交试验法对菌株的发酵条件进行优化。通过对高温发酵过程中秸秆降解率和纤维素酶活性的测定，评估目标菌株在高温下对秸秆的降解性能。结果表明，分离所得的目标菌株 Bacillus subtilis 03为枯草芽孢杆菌属(GenBank 登录号：SUB12359776)，此菌株可在60 ℃下降解纤维素；高温下该菌株最适产酶条件：培养时间12 h，羧甲基纤维素钠的浓度14 g/L，硫酸铵浓度 1.4 g/L，接种量4%，pH值为7，发酵周期8 d，钾离子(K⁺)浓度为0.08 μmol/L，钴离子(Co²⁺)浓度为0.12 μmol/L，镁离子(Mg²⁺)浓度为0.12 μmol/L，钙离子(Ca²⁺)浓度为0.12 μmol/L。另外，菌株Bacillus subtilis 03具有良好的耐碱性特征，碱性条件下仍可产生较高的纤维素酶活，所产纤维素酶的酶促反应活性和稳定性在pH值为10时仍能分别保留最适pH值(pH值为7)下的73.28%、68.14%。菌株优化固态发酵条件接种于秸秆堆肥36 d后，秸秆减量达到32.72%。在堆肥过程中菌株降解秸秆产生的腐殖酸使堆肥pH值产生了显著变化而且高温阶段菌株数量约为升温阶段末期的87.5%，pH值和菌株数量变化都显示了该菌株在高温下对秸秆的强降解能力。

Abstract:

-

参考文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2023-04-11
基金项目：浙江省重点研发计划(编号：2020C02009、2021C03190)；高等学校学科创新引智计划(编号：D18008)。
作者简介：王永伦(1999—)，男，安徽合肥人，硕士研究生，主要从事秸秆资源化利用研究。E-mail：2272386353@qq.com。
通信作者：郑展望，博士，教授，主要从事农村污水处理研究。E-mail：zhengzw@zafu.edu.cn。

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更新日期/Last Update: 2023-10-05