-低温降解纤维素的细菌的筛选及鉴定

低温降解纤维素的细菌的筛选及鉴定张丹,许景钢,路伟明,李淑芹*(东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨150030)摘要:通过对环境中低温微生物的提取、初筛、复筛和纤维素酶活力的测定,分离并确定对纤维素有明显降解作用的两株细菌菌株B9和B21,并对其进行鉴定,B9菌株为噬胞菌属(又名纤维粘菌属,Cytophage)细菌,B21菌株为纤维单胞菌属(Cellulomonas)细菌。关键词:低温;纤维素;细菌;筛选中图分类号:Q93-331文献标识码:A收稿日期:2007-03-15基金项目:黑龙江省科技攻关项目(GB05C201-07)作者简介:张丹(1979-),女,黑龙江人,硕士研究生,研究方向为植物生态学。*通讯作者E-mail:shuqinli007@126.com纤维素是一种不能被大多数动植物直接利用的多糖物质,数量可观的纤维素由人类生活和生产产生,主要存在于农作物秸秆和城市垃圾之类的废弃物中[1]。现今对纤维素降解的研究大多在中高温条件下,但在北方降解纤维素常常受到温度的控制。为了更好地利用纤维素资源,有必要开展在低温条件下降解纤维素的研究。本试验就是在低温环境下提取低温细菌并对其进行筛选和鉴定,确定低温降解纤维素菌株,使其可以更好地应用于纤维素低温降解。1材料与方法1.1菌种来源在低温环境中提取低温细菌22株,分别用B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B19、B20、B21、B22表示。1.2方法1.2.1菌种的筛选将各菌株在0~5℃培养l0d左右,据生长情况选择低温下生长的菌株。将低温菌株接入到初筛培养基中,选择滤纸溃烂程度高的菌株点种于刚果红纤维素鉴别培养基,测量透明圈直径大小,进行初选。将初筛菌种接入液体发酵培养基中,在150r·min-1摇床上进行振荡培养,于10~15℃培养48h后,测定发酵液的纤维素酶活。1.2.2细菌的鉴定菌株培养特征与形态特征的观察:用肉眼观察细菌的菌落特征。在显微镜下观察细菌的形态、大小等特征。生理生化特征的测定和细菌鉴定:参照参考文献[2-4]来进行鉴定。2结果与分析2.1低温0～5℃下细菌的生长情况将分离出来22株菌种,在0~5℃条件下培养,观察各菌株生长情况,结果见表1。由表1可以看出,在低温0~5℃条件下B9、B16、B19、B21生长良好,说明其适宜低温条件生长。而B4、B5、B6、B7、B8、B10、B13、B17、B20菌种虽然生长缓慢但还可以在低温下生长,B1、B2、B3、B11、B12、B14、B15、B18菌种在低温下不生长,属非低温细菌,排除不使用。2.2细菌菌种的分离初筛将分离出能产生纤维素酶的13株细菌菌株,点种到纤维素分解菌鉴别培养基,培养2d后测量各菌株透明圈的直径大小。结果显示B4、B5、B6、B7、B8、B10、B17菌种在初筛培养基中无透明圈,说明不分解纤维素,排除不使用。其余6株菌产透明圈情况见表2。由表2可见,这6株菌具有降解纤维素作用。第39卷第1期东北农业大学学报39(1):55~572008年1月JournalofNortheastAgriculturalUniversityJan.2008文章编号1005-9369(2008)01-0055-03项目Item透明圈直径Diameteroftransparentcircle1.82.10.71.50.41.1菌株BacteriaB9B21B16B20B13B19表2不同菌株的透明圈大小Table2Thesizeoftransparentcircleofbacteria2.3菌种的复筛将6株菌接入液体培养基中48h测定纤维素酶活,其结果见图1。由图1可见,B9、B21细菌纤维素酶活力明显高于其它菌株,故B9、B21为高效低温纤维降解菌。2.4细菌菌株的鉴定2.4.1低温细菌的特征用肉眼和光学显微镜分别观察B9、B21的形态特征和培养特征。B9的形态特征:细胞呈单个短杆状,革兰氏阴性,无芽孢,无鞭毛;培养特征:在琼脂平板上的菌落为圆形,黄色,稍突起,湿润光亮,边缘光滑,不透明,生长迅速,在CMC-Na平板上菌落则呈黄色,生长迅速。在以滤纸条为唯一碳源的培养基中,10~15℃培养3d后,在气液界面上滤纸崩溃或软化,经摇动,滤纸断裂。B21的形态特征:细胞呈不规则的杆状,革兰氏阳性,无芽孢,一根鞭毛;培养特征:在琼脂平板上的菌落为圆形,呈金黄色,不透明,生长迅速,在CMC-Na平板上菌落则呈青色,生长迅速。在以滤纸条为唯一碳源的培养基中,10~15℃培养3d后,在气液界面上滤纸软化。2.4.2生理生化特征对B9、B21菌株进行生理生化特征的测定,结果表明,两菌株葡萄糖氧化发酵均为发酵产酸,淀粉水解、MR、VP、苯