-一株低温牛粪降解真菌的筛选及生长条件的确定

一株低温牛粪降解真菌的筛选及生长条件的确定摘要：试验对由冻土和冻结牛粪中提取到的在低温下具有纤维素降解能力的13株真菌菌株进行了筛选，得到了1株优势菌株F5，其纤维素降解率为49.1%。经数理统计分析，菌株F5与其他处理间差异极显著。该菌株被初步鉴定为小孢霉属（Syzygitesehrenberg），属耐冷菌，其生长条件为好氧、pH6.5～7.5、最佳生长温度20~25℃。该菌株适合作为低温条件下堆肥的外加菌剂使用。关键词：低温；牛粪；降解；pH；堆肥；菌剂中图分类号：S14；X172文献标识码：A收稿日期：2008-03-10基金项目：黑龙江省科技攻关重点项目（GB05C201-07）；哈尔滨市科技攻关项目（2005AA4C5114）作者简介：路伟明（1982-），男，黑龙江人，硕士研究生，研究方向为土壤肥力与生态修复。*通讯作者E-mail:jinggangxu@126.com近年来，随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对奶产品需求的日益增加，促进了奶牛养殖业的快速发展，奶牛粪便量剧增，而且其含水量大、恶臭，使处理、运输、施用极不方便，加剧了奶牛粪便直接还田的难度，从而引起了严重的环境污染问题[1]。高温堆肥是处理奶牛粪便的经济有效的方法，然而我国北方受地域温度的影响，堆肥受季节的限制，使奶牛粪便处理更加困难，严重阻碍了我国北方奶牛养殖业的发展。而低温下奶牛粪便的发酵研究尚未见报道，因而提取高效的低温牛粪降解菌，进行低温下牛粪发酵的研究迫在眉睫。研究低温牛粪堆肥发酵可延长我国北方利用堆肥处理牛粪的时间，为在我国北方低温情况下牛粪资源化利用提供依据。1材料与方法1.1材料供试菌株共13株真菌，其标号为F1~F13，从冻土或冻结的牛粪中分离得到。试验所用奶牛粪便取自完达山奶牛场，风干后粉碎，过1mm筛备用。1.2方法1.2.1固体培养试验经粉碎的风干奶牛粪便2.5g、麸皮5g、料水比1：1.5，全部装入500mL三角瓶，接入液体发酵菌种（接种量5%），8℃下培养，培养12d测定纤维素降解率，以不接种但加等量发酵液的培养料作对照，每个处理重复3次[2]。由测得的纤维素剩余量换算成纤维素降解率，以筛选出降解奶牛粪便的高效菌株。1.2.2纤维素降解率的测定方法先利用2mmol·L-1盐酸水解法去除奶牛粪便中影响纤维素测定的可溶性糖类，然后用72%硫酸法水解2mmol·L-1盐酸水解后所剩下的稀酸不溶性残渣，最后根据蒽酮定糖法测定出培养料水解液中的葡萄糖含量，从而得到奶牛粪便中的纤维素剩余量[3]。1.2.3生长pH的测定将菌株的悬浊液分别接种于pH5.5、6.5、7.5、8.5的液体培养基中，8℃下恒温培养，每12h用稀酸或稀碱调整pH，3d后采用平板计数法[4]测定菌数。1.2.4生长温度的测定将菌株的悬浊液接种液体培养基中，分别在5、10、15、20、25、30、35、40℃下进行培养，3d后采用平板计数法测定菌数。1.2.5需氧情况的确定将菌株悬浊液接种液体培养基中，将接种后的菌液一份放到摇床上培养，另一份放到培养箱中静路伟明，李淑芹，曹知平，许景钢*（东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨1500３0）第３9卷第11期东北农业大学学报39(11):36~38２００8年11月JournalofNortheastAgriculturalUniversityNov.2008文章编号１００５－９３６９（２００8）11－0036－03置培养，二者均在最适温度下培养，3d后采用平板计数法测定菌数。观察比较摇床培养与静置培养下菌种的生长情况，以确定菌种对氧的需求。1.2.6菌种的鉴定菌种的鉴定主要依据文献[5-6]，以菌落特征和形态特征为主。2结果与分析2.1优势菌株的筛选试验以奶牛粪便作为专性底物测定其纤维素降解率，以筛选出降解奶牛粪便能力强的菌株，培养12d各菌株的纤维素降解率及数理统计分析结果见表1。由表1可以看出，经过12d培养，菌株F5的纤维素降解率最高，达到49.1%，比对照高出27.3%，与其他菌株相比也提高了至少4%，经数理统计分析，菌株F5与其他处理间差异极显著，因而确定该菌株为最优菌株。2.2优势菌株F5生长条件的确定培养3d后，各菌株的生长情况见表2。菌株F5在pH5.5~8.5的培养基中均可以生长，经数理统计分析，菌株F5在pH6.5和7.5的生长情况与其他处理相比差异极显著，因此确定该菌株的最适生长pH6.5~7.5。该菌株在5~40℃培养温度下均可生长，经数理统计分析，处理20、25℃与其他处理相比差异极显著，说明菌株最适生长温度在20~25℃之间。表1各菌株牛粪纤维素降解率及统计分析结果Table1Resultsoftherateofcellulosedegradationandstatisticsanaly