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ACCC部分库藏产纤维素酶丝状真菌的纤维素降解能力评价
日期:2019/5/30 访问:

为了对ACCC产纤维素酶真菌的纤维素降解能力进行评价,根据库藏菌株的现有核心元数据信息,选取了21株纤维素降解真菌进行滤纸酶(FPase)酶活和内切纤维素酶(CMCase)酶活测定。通过比较所测定的纤维素降解真菌的酶活差异,从而为用户在选择纤维素降解相关菌株时提供更详细的数据信息。

实验以1.5% 稻杆粉为唯一碳源,菌株孢子接种量1*106个/mL ,30℃ 170 rpm进行产酶发酵培养,测定发酵第1 -7 d的滤纸酶(FPase)酶活和内切纤维素酶(CMCase)酶活,以每1 min酶解相应底物产生1 µM的还原糖量定义为1个酶活力单位(U)。实验结果及分析如下(供参考):

酶活测定结果显示,滤纸酶(FPase)酶活和内切纤维素酶(CMCase)酶活在发酵第1 d到第7 d一直升高,第7 d的酶活测定结果见表1。


1 部分ACCC库藏菌株的纤维素酶活测定

序号

库藏编号

学名

酶活

FPaseU/mL

CMCaseU/mL

1

ACCC   30121

Trichoderm sp.

3.50

3.47

2

ACCC   30193

Trichoderma sp.

3.55

5.73

3

ACCC   30385

Trichoderma sp.

1.78

0.32

4

ACCC   30150

Trichoderma   reesei

2.57

3.40

5

ACCC   30590

Trichoderma reesei

2.54

0.84

6

ACCC   30591

Trichoderma reesei

2.34

0.89

7

ACCC   30912

Trichoderma reesei

0.89

0.18

8

ACCC   30169

Trichoderma viride

0.72

0.11

9

ACCC   30206

Trichoderma viride

2.01

1.43

10

ACCC   30498

Trichoderma viride

6.18

5.30

11

ACCC   30793

Trichoderma viride

5.79

7.83

12

ACCC   30794

Trichoderma viride

5.00

6.52

13

ACCC   30168

Trichoderma koningii

2.48

3.46

14

ACCC   30417

Trichoderma atroviride

2.88

0.18

15

ACCC   30418

Trichoderma atroviride

2.46

0.74

16

ACCC   32584

Trichoderma longibrachiatum

2.70

2.84

17

ACCC   30367

Aspergillus fumigatus

4.38

3.28

18

ACCC   30558

Aspergillus terreus

3.98

3.23

19

ACCC   30786

Aspergillus tubingensis

3.22

1.63

20

ACCC   31493

Aspergillus oryzae

2.17

0.74

21

ACCC   32191

Aspergillus crenmeus

4.09

3.19


比较这21株产纤维素酶真菌间的滤纸酶(FPase)酶活和内切纤维素酶(CMCase)酶活差异,结果分别见图1 和图2 。

从图1可以得到,这21株菌中滤纸酶(FPase)酶活较高的分别为ACCC30498(6.18U/mL),ACCC30793(5.79U/mL),ACCC30367(4.38U/mL),ACCC32191(4.09U/mL),ACCC30558(3.98U/mL),ACCC30193(3.55U/mL),ACCC30121(3.55U/mL),ACCC30786(3.22U/mL)。和刘东阳[1] 测定的一株高效纤维素Aspergillus fumigatus Z5的FPase酶活(1.71 U/mL)、赵方圆等[2] 测定的一株对秸秆和稻壳均有较好降解效果的Aspergillussp. YN1的 FPase酶活(0.15 U/mL)、廖汉鹏[3] 测定的一株秸秆高效降解菌Penicillium oxalicum GZ-2的FPase酶活(0.94 U/mL)相比都要高。

图2 结果显示,这21株菌中内切纤维素酶(CMCase)酶活较高的有ACCC30793(7.83U/mL),ACCC30794(6.52U/mL),ACCC30193(3.55U/mL),ACCC30498(5.30U/mL),ACCC30121(3.47U/mL),ACCC30168(3.46U/mL),ACCC30150(3.40U/mL),ACCC30367(3.28U/mL),ACCC30558(3.23U/mL),ACCC32191(3.19U/mL),ACCC32584(2.84U/mL)。虽然酶活不及刘东阳[1] 测定的一株高效纤维素Aspergillus fumigatus Z5的CMCase酶活(12.17 U/mL)、王全等[4] 测定的一株产芽孢纤维素降解细菌XN-13的CMCase酶活(9.32 U/mL),但是比赵方圆等[2] 测定的一株对秸秆和稻壳均有较好降解效果的Aspergillussp. YN1的 CMCase酶活(0.53 U/mL)、廖汉鹏[3] 测定的一株秸秆高效降解菌Penicillium oxalicum GZ-2的CMCase酶活(2.43 U/mL)都要高。

  通过ACCC部分产纤维素酶真菌的FPase酶活和CMCase酶活测定,并比较他们与现有研究的高效纤维素降解菌间的酶活差异,在这些库藏的产纤维素酶真菌中,得到一些具有潜在应用价值的纤维素降解菌株,分别为:1)木霉属ACCC30793Trichoderma viride),ACCC30794Trichoderma viride),ACCC30193Trichoderma sp.),ACCC30498Trichoderma viride),ACCC30121Trichoderm sp.),ACCC30150Trichoderma reesei),ACCC30168Trichoderma koningii),ACCC32584Trichoderma longibrachiatum);(2)曲霉属ACCC30367Aspergillus fumigatus),ACCC30558Aspergillus terreus),ACCC32191Aspergillus crenmeus)。

 

image.png

1. ACCC部分库藏产纤维素酶真菌滤纸酶(FPase)酶活测定image.png

2. ACCC部分库藏产纤维素酶真菌内切纤维素酶(CMCase)酶活测定


参考文献

[1]  刘东阳. 高效纤维素分解菌Aspergillus fumigatus Z5的产酶研究与胞外蛋白组学分析[D], 2012.

[2]  赵方圆. 纤维素高效降解菌YN1的筛选及其降解特性[J]. 微生物学通报, 2010 , 37(4) : 496–502.

[3]  廖汉鹏, 秸秆高效降解菌草酸青霉GZ-2的分离及其产木质纤维素水解酶表征研究[D],2015.

[4]  王全,产芽孢纤维素降解细菌XN-13 菌株筛选及酶活力测定[J]. 中国农学通报,20092511):180-185.