1株纤维素降解细菌的筛选及其对甘蔗叶的降解效果

【目的】筛选对甘蔗叶有降解效果的细菌菌株,为其在蔗叶还田中的应用及甘蔗叶田间高效生物腐解剂和纤维素酶制剂产品的研发提供参考。【方法】用以甘蔗叶粉为唯一碳源的培养基对田间腐解甘蔗叶样品中的降解菌进行富集,通过刚果红培养基初筛和羧甲基纤维素酶(CMCase)活性测定复筛纤维素降解菌,结合形态特征和16S rDNA序列分析,明确筛选菌株的系统分类地位;分析经菌株发酵处理后甘蔗叶的失重率,利用透射电镜和扫描电镜观察甘蔗叶超微组织结构变化,明确菌株对甘蔗叶的降解效果。【结果】经过初筛和复筛,获得1株高效产CMCase菌株XW005,其纤维素酶活力为80.51 U/mL,经16S rDNA序列及系统发育分析,将XW005菌株鉴定为Brucella intermedia细菌(NCBI登录号:MW538324.1)。电镜观察甘蔗叶显微结构,发现经菌株发酵处理的甘蔗叶表皮层开裂,维管束和质膜解体,受损的叶片呈疏松状态,平坦表面受到破坏,致密结构变得松散。甘蔗叶降解试验结果表明,发酵处理20 d后,菌株处理的甘蔗叶失重率达45.09%。【结论】菌株XW005是1株具有降解纤维素能力的细菌,在常温条件下可对甘蔗叶进行有效降解,具有潜在的开发价值和良好的应用前景。