煙梗是煙草工業(yè)的副產(chǎn)物，由于其主要成分為木質(zhì)素，使得其利用在很多方面受到了限制。許多微生物能夠降解木質(zhì)素，但煙梗中含有的煙堿使大部分已有報(bào)道的木質(zhì)素降解微生物無法生存，增加了降解難度，篩選能夠降解煙草廢棄物的菌株有重要意義。本研究以牛糞為材料篩選出耐煙堿的木質(zhì)素降解菌，并研究了其對(duì)煙梗的降解效果。研究結(jié)果豐富了煙草木質(zhì)素降解菌資源，為解決煙梗難降解問題和增加煙梗工業(yè)可利用性提供了參考。
摘要
【背景】在煙草廢棄物中，木質(zhì)素是環(huán)境微生物降解煙梗或其他秸稈木質(zhì)纖維素的主要屏障，同時(shí)，煙梗中含有的煙堿使大部分已有報(bào)道的木質(zhì)素降解微生物無法生存。
【目的】篩選出對(duì)煙梗降解作用較強(qiáng)的菌株，為解決煙梗難降解而長時(shí)間堆積的問題和增加其工業(yè)可用性提供參考。
【方法】以牛糞為材料，采用苯胺藍(lán)褪色法以及愈創(chuàng)木酚顯色法進(jìn)行木質(zhì)素降解優(yōu)勢(shì)菌株的篩選，并對(duì)降解菌進(jìn)行煙堿耐受性測(cè)試，同時(shí)驗(yàn)證其對(duì)煙梗的降解效果。
【圖文解說】
圖1木質(zhì)素分解菌YP-2023-9菌株形態(tài)(A)及其革蘭氏染色顯微形態(tài)(B)
圖2基于菌株YP-2023-9的16S rRNA基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹括號(hào)內(nèi)數(shù)值為GenBank登錄號(hào)；分支上的數(shù)值表示bootstrap的支持率；標(biāo)尺0.000 50表示序列的進(jìn)化差異
圖3菌株YP-2023-9的生長曲線
圖4菌株YP-2023-9在苯胺藍(lán)平板(A)、愈創(chuàng)木酚平板(B)及煙梗平板上(C)的生長情況
圖5不同培養(yǎng)時(shí)間對(duì)菌株YP-2023-9產(chǎn)酶能力的影響
【結(jié)果】篩選出的耐煙堿木質(zhì)素優(yōu)勢(shì)降解菌YP-2023-9為腸桿菌屬(Enterobacter)菌株，對(duì)不超過0.60%的煙堿耐受，能產(chǎn)生木質(zhì)素過氧化物酶Lip和錳過氧化物酶Mnp，促進(jìn)煙梗木質(zhì)素降解，在產(chǎn)酶培養(yǎng)基中，分別在第5天和第1天達(dá)到最大值為309.68 U/mL和21.76 U/mL。掃描電鏡顯示，該菌主要促進(jìn)了煙梗表面木質(zhì)素和半纖維素降解，對(duì)煙梗細(xì)胞壁有明顯的破壞作用。30℃條件下，接種菌株YP-2023-9 15 d后煙梗降解率為42.42%，半纖維素和木質(zhì)素的相對(duì)降解率分別為13.17%和33.12%。
【結(jié)論】菌株YP-2023-9在降解煙梗和煙草廢棄物方面具有很好的應(yīng)用潛力。
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