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应用生态学报 2015
解淀粉芽孢杆菌mn-8对玉米秸秆木质纤维素的降解, PP. 1404-1410 Keywords: 芽孢杆菌,玉米秸秆,木质纤维素,生物降解 Abstract: ?微生物降解木质纤维素既是生物质资源化利用中的关键问题,也是亟需解决的难点问题.本文在前期获得木质素降解菌——解淀粉芽孢杆菌mn8菌株的基础上,进一步研究该菌株对玉米秸秆木质纤维素的降解作用.研究利用玉米秸秆粉msm培养基对mn8菌株进行固态发酵,监测发酵过程中木质纤维素酶活力和木质纤维素含量变化情况,并通过傅立叶红外光谱(ftir)和气质联用色谱(gc/ms)对木质纤维素的降解情况及产物进行分析.结果表明:解淀粉芽孢杆菌mn8菌株可产生木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、纤维素酶和半纤维素酶等木质纤维素降解酶,在发酵10~16d陆续达到酶活力峰值,最高酶活力分别为55.0、16.7、45.4和60.5u·g-1.发酵24d后,玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解率可分别达到42.9%、40.6%和27.1%.ftir光谱数据表明,玉米秸秆发酵后木质素、纤维素和半纤维素的特征吸收峰强度均有一定程度的下降,表明木质纤维素被部分降解.gc/ms分析结果也证实,解淀粉芽孢杆菌mn-8能有效降解秸秆木质纤维素.mn-8菌株可断裂玉米秸秆木质素单体之间的连接键β-o4,将秸秆木质素解聚为苯丙胺、苯丙酮和苯丙酸等保留木质素苯丙烷结构的单体化合物,并将部分单体化合物进一步氧化为cα羰基化合物,如2-氨基-1-苯丙酮和紫丁香基苯乙酮等.在对纤维素和半纤维素降解产物的gc/ms分析中发现,降解产物包含葡萄糖、甘露糖和半乳糖等多种单糖化合物以及甲酸、乙酸、丙酸、1,1-乙二醇和3-羟基丁酸等代谢产物.表明解淀粉芽孢杆菌mn-8对秸秆木质纤维素表现出强降解作用,且该作用依赖于菌株产木质纤维素降解酶的能力.?
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