菌糠中高效纤维素分解菌的筛选、鉴定及生物效应研究

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.04.033

草地学报 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (4): 1316-1326.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2025.04.033

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菌糠中高效纤维素分解菌的筛选、鉴定及生物效应研究

邓壹铭, 卿逸, 龚家伟, 叶小菠, 廖雅情, 刘鹏, 姜立春

1. 绵阳师范学院生命科学与技术学院, 四川绵阳 621000

收稿日期:2024-07-04 修回日期:2024-09-11 发布日期:2025-04-28
通讯作者: 姜立春,E-mail:jiang_lichun@126.com
作者简介:邓壹铭（2003-），男，汉族，四川广安人，本科生，主要从事应用微生物方面研究，E-mail：791285954@qq.com
基金资助:
四川省自然科学基金项目（2023NSFSC0206）；四川省阿坝藏族羌族自治州应用技术研究与开发资金（19YYJSYJ0031）资助

Screening, Identification and Biological Effects of High-Efficiency Cellulose Degrading Bacteria in Mushroom Bran

DENG Yi-ming, QING Yi, GONG Jia-wei, YE Xiao-bo, LIAO Ya-qing, LIU Peng, JIANG Li-chun

1. School of Life Science and Technology, Mianyang Teachers' College, Mianyang, Sichuan Province 621000, China

Received:2024-07-04 Revised:2024-09-11 Published:2025-04-28

摘要/Abstract

摘要： 为筛选出高效纤维素降解菌株，通过刚果红染色法培养基测定菌株透明圈大小；采用DNS法测定羧甲基纤维素酶和滤纸酶活力，基于秸秆降解试验测定菌株对玉米秸秆的降解效果，并通过模拟盆栽试验探究对小麦生长的影响。结果表明，从菌糠中筛选得到1株能高效降解纤维素的菌株JK-5，通过16S rRNA序列分析鉴定为纤维单胞菌属，命名为Cellulomonas sp.JK-5；经单因素试验与响应面法优化后的羧甲基纤维素酶活可达228.16 U·mL^-1；秸秆降解15 d后测得玉米秸秆失重率、半纤维素降解率以及纤维素降解率分别为60.09%，52.63%，49.30%。菌株JK-5处理玉米秸秆栽培的小麦叶片叶绿素含量显著高于对照组，可促进小麦生长。因此，该菌株可作为降解农业废弃物的优质微生物资源，为快速降解玉米秸秆提供了试验依据。

关键词: 菌糠, 纤维素分解菌, 响应面优化, 降解效果, 生物效应

Abstract: To screen high efficient cellulose degrading strains， the size of the transparent circle of the strains was determined using Congo red staining method. The activity of carboxymethyl cellulose and filter paper was measured using DNS method， and the degradation effect of bacterial strains on corn straw was determined based on straw degradation experiments. The impact on wheat growth was investigated by simulated pot experiments. The results showed that a strain JK-5 capable of efficiently degrading cellulose was screened from mushroom bran， identified as a member of the genus Cellulomonas based on 16S rRNA sequence analysis， and named as Cellulomonas sp. JK-5. After single factor testing and response surface methodology optimization， the carboxymethyl activity could reach 228.16 U·mL^-1. After 15 days of straw degradation， the weight loss rate， hemicellulose degradation rate， and cellulose degradation rate of corn straw were measured to be 60.09%，52.63%， and 49.30%， respectively. The chlorophyll content in wheat leaves cultivated with corn stover treated with strain JK-5 was significantly higher than that of the control group， indicating a positive effect on wheat growth. This strain can serve as a high-quality microbial resource for degrading agricultural waste， and provide experimental evidence for the rapid degradation of corn stover.

Key words: Mushroom bran, Cellulose degrading bacteria, Response surface optimization, Degradation effect, Biological effects

中图分类号:

S816.3

邓壹铭, 卿逸, 龚家伟, 叶小菠, 廖雅情, 刘鹏, 姜立春. 菌糠中高效纤维素分解菌的筛选、鉴定及生物效应研究[J]. 草地学报, 2025, 33(4): 1316-1326.

DENG Yi-ming, QING Yi, GONG Jia-wei, YE Xiao-bo, LIAO Ya-qing, LIU Peng, JIANG Li-chun. Screening, Identification and Biological Effects of High-Efficiency Cellulose Degrading Bacteria in Mushroom Bran[J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(4): 1316-1326.

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参考文献

[1] 李慧君，杜双田，孙婷，等. 纤维素分解菌的筛选及玉米秸秆降解[J]. 西北农业学报，2010，19（8）：74-79
[2] 张晶，张浩睿，曹云，等. 嗜热纤维素降解菌研究进展[J]. 生物技术通报，2023，39（6）：73-87
[3] 姜佰文，潘俊波，王春宏，等. 秸秆常温快速腐熟生物技术的研究[J]. 东北农业大学学报，2005（4）：439-441
[4] 洪康进，王倩，陈俊柳，等. 纤维素改性及其应用研究进展[J]. 食品工业科技，2020，41（10）：332-338
[5] RABEMANOLONTSOA H， SAKA S. Various pretreatments of lignocellulosics[J]. Bioresource Technology，2016，199：83-91
[6] 李佳腾. 纤维素降解优势菌株的筛选与杏鲍菇菌糠混菌发酵条件的优化[D].杨凌：西北农林科技大学， 2019：2-3
[7] 焦亚婷. 纤维素分解菌的筛选和最佳发酵条件的研究及其代谢途径的探讨[D]. 大连：辽宁师范大学， 2022：3-5
[8] 买尔哈巴·艾合买提，樊振，李越中，等. 瘤胃中纤维素分解菌的分离、鉴定及其产酶条件的优化[J]. 微生物学报，2013，53（5）：470-477
[9] 王伟，郑大浩，杨超博，等. 高效纤维素分解菌的分离及秸秆降解生物效应[J]. 中国农业科技导报，2019，21（8）：36-46
[10] 李雅静，宋海燕，苏少锋，等. 蒙古马盲肠中纤维素分解菌的筛选、鉴定及酶学特性分析[J]. 饲料工业，2022，43（1）：52-58
[11] SAFFARI ABH. Isolation and identification of effective cellulolytic bacteria in composting process from different sources[J]. Archives of Agronomy and Soil Science，2016，63（3）：297-307
[12] ZHANG S，WANG Z，SHEN J，et al. Isolation of an acidophilic cellulolytic bacterial strain and its cellulase production characteristics[J]. Agriculture，2023，13（7）：1-19
[13] LI F，XIE Y，GAO X，et al. Screening of cellulose degradation bacteria from Min pigs and optimization of its cellulase production[J]. Electronic Journal of Biotechnology，2020，48：29-35
[14] 王雪韧，张湑泽. 青藏高原地区纤维素分解菌研究进展[J]. 纤维素科学与技术，2023，31（1）：71-77
[15] 邱秀文，周桂香，王慧娟，等. 纤维素分解菌的分离筛选及其对秸秆的分解特性[J]. 浙江农业学报，2017，29（4）：637-643
[16] 陈佳雯，赵杰，徐静茹，等. 牛瘤胃液中纤维素分解菌分离、鉴定及降解效果测定[J]. 扬州大学学报（农业与生命科学版）， 2022， 43（2）： 104-110
[17] 江国忠. 高产纤维素酶枯草芽孢杆菌的筛选、应用及其产酶条件研究[D]. 南昌：南昌大学，2010：28-29
[18] 吴佳勇，封孝兰，曾德军，等. 麝鼠肠道纤维素分解菌的分离鉴定及其酶学特性分析[J]. 动物学杂志，2022，57（1）：143-151
[19] 耿丽平. 秸秆还田土壤中高效纤维素分解菌的筛选、鉴定及其生物效应研究[D].保定：河北农业大学，2012：34-36
[20] 陈欢，史子浩，吴春会，等. 不同来源纤维素降解菌的筛选、鉴定及产酶能力的比较[J]. 草地学报，2024，32（4）：1252-1258
[21] 石云雷，余利岩，张玉琴. 纤维单胞菌属放线菌的研究进展[J]. 微生物学报，2019，59（1）：1-10
[22] 周泽，付卫刚，雷杨，等. 羊粪中纤维素降解菌的筛选、鉴定及评价[J]. 草地学报，2023，31（11）：3535-3542
[23] 周云昊，李小冬，宋莉，等. 金针菇菌糠纤维素降解菌的分离、生物学特性及酶活性分析[J]. 畜牧与饲料科学，2023，44（6）：31-40
[24] DE CASTRO A M，CASTILHO L R，FREIRE D M G，et al. Multivariate optimization and supplementation strategies for the simuhaneous production of amylases， cellulases，xylanases， and proteases by Aspergillus awamori under solid-state fermentation conditions[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology，2015（175）：15
[25] 王加友，赵彭年，杨德玉，等. 一株纤维素分解菌的筛选、鉴定及其对玉米秸秆的降解效果[J]. 生物技术进展，2018，8（2）：132-139，187
[26] 黄媛媛，黄亚丽，张翔，等. 低温纤维素降解菌假裸囊菌SDF-LT的分离、鉴定及其对玉米秸秆降解特性的研究[J]. 中国土壤与肥料，2024（4）：222-227
[27] 邢慧珍，宋水山，黄媛媛，等. 一株低温玉米秸秆降解真菌的筛选、鉴定及降解特性[J]. 微生物学通报，2020，47（9）：2923-2933
[28] KAUR D，BHARDWAJ N K，LOHCHAB R K. Prospects of rice straw as a raw material for paper making[J]. Waste Manag，2017，60：127-139
[29] 常勇，黄忠勤，周兴根，等. 不同麦秸还田量对水稻生长发育、产量及品质的影响[J]. 江苏农业科学，2018，46（20）：47-51
[30] 杨雪，谢永丽，陈兰，等. 青海沙地白刺根际解淀粉芽孢杆菌DGL1的牧草促生活性及其基因组分析[J]. 草地学报，2021， 29（8）：1637-1648
[31] WU L，CHE S，QIN X，et al. Identification， characteristics and rice growth promotion of a highly efficient cellulolytic bacterial strain， Cellulomonas iranensis ZJW-6， isolated from paddy soil in central China[J]. Frontiers in microbiology，2023，14：1152966

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[1]	武伟成, 肖定福, 陈一峰, 陈东, 温娟, 黄纯勇, 陈艳, 徐志雄, 魏仲珊, 刘一然. 杏鲍菇菌糠和植物乳杆菌对全株玉米青贮有氧稳定性和体外发酵特性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 646-653.
[2]	陈鑫珠, 高承芳, 刘景, 陈炳钿, 黄勤楼, 黄秀声, 翁伯琦. 绿汁发酵液中的微生物多样性及其对菌糠发酵品质的影响[J]. 草地学报, 2019, 27(1): 199-210.
[3]	陈鑫珠, 李文杨, 刘远, 高承芳, 张晓佩, 吴贤锋, 黄勤楼, 翁伯琦. 甘蔗稍绿汁发酵液对菌糠发酵品质的影响[J]. 草地学报, 2018, 26(2): 474-478.
[4]	何媛, 罗明, 李卫军, 曹晖, 郭学良. 磁化水处理对苜蓿根瘤菌生长和结瘤固氮的影响[J]. 草地学报, 2014, 22(6): 1295-1300.