潮湿纤维单胞菌和绿色木霉混合接种对不同食用菌菌渣 相关酶活性的影响

生物技术通报 ›› 2013, Vol. 0 ›› Issue (12): 162-166.

潮湿纤维单胞菌和绿色木霉混合接种对不同食用菌菌渣相关酶活性的影响

谢小林^{1, 2} 顾振红² 陈美标¹ 姚青² 朱红惠¹

1. 广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室广东省微生物应用新技术公共实验室省部共建华南应用微生物国家重点实验室，广州 510070
2. 华南农业大学园艺学院，广州 510642

收稿日期:2013-07-12 出版日期:2013-12-20 发布日期:2013-12-20
作者简介:谢小林，男，研究实习员，硕士研究生，研究方向：微生物发酵；E-mail：xiexiaolin198606@sina.com
基金资助:
国家科技支撑计划项目（2012BAD14B16），广东省科技攻关项目（2008B021000047），广东省-中科院产学研项目（2010B090300067），广东省省部产学研结合项目（2011B090400613）

Study on the Related Enzyme Activities in the Residues of Different Mushroom Substrates Inoculated with Cellulomonas uda and Trichoderma viride

Xie Xiaolin^{1, 2}, Gu Zhenhong², Chen Meibiao¹, Yao Qing², Zhu Honghui¹

1. Guangdong Institute of Microbiology，Guangdong Provincial Key Laboratory of Microbial Culture Collection and Application，Guangdong Open Laboratory of Applied Microbiology，State Key Laboratory of Applied Microbiology，South ChinaThe Ministry-Province Joint Development，Guangzhou 510070
2. College of Horticulture，South China Agricultural University，Guangzhou 510642

Received:2013-07-12 Published:2013-12-20 Online:2013-12-20

摘要/Abstract

摘要： 利用产酶试验和滤纸崩解试验确定纤维降解细菌（潮湿纤维单胞菌（Cellomonas uda））和真菌（绿色木霉（Trichoderma viride））单一菌株酶活性和滤纸崩解能力，依据滤纸崩解度和羧甲基纤维素酶（CMCase）活性进行不同混合接种比例降解不同食用菌菌渣，探讨不同菌渣发酵过程中细菌和真菌的最适配比比例和相关酶活性变化。试验结果表明，Cellulomonas uda在产酶和崩解培养基中CMCase活性均要高于Trichoderma viride，混合菌群发酵极大地提高了酶活性；以桉木屑--秀珍菇菌渣、杂木屑--灵芝菌渣和杂木屑--秀珍菇菌渣为唯一碳源发酵4 d后，其CMCase活性最大值分别为2 809、3 606和971 U/mL，滤纸酶（FPase）活性最大值分别为486、454和151 U/mL。为后续大规模固体发酵提供依据，桉木屑--秀珍菇菌渣、杂木屑--灵芝菌渣和杂木屑--秀珍菇菌渣分别采用潮湿纤维单胞菌和绿色木霉配比为1∶ 3、3∶ 1和1∶ 2为宜。

关键词: 潮湿纤维单胞菌, 绿色木霉, 混合比例, 纤维素酶, 食用菌菌渣

Abstract: Enzyme production test and collapse of filter paper test were used to establish the cellulase activity and the collapse degree of filter paper with single strain of cellulolytic bacterium(Cellulomonas uda)and fungus(Trichoderma viride). Then mixing ratios of cellulolytic bacterium and fungus were determined to degrade the residues of different mushroom substrates in the liquid fermentation on the basis of the collapse degree of filter paper and carboxymethyl cellulase(CMCase)activity, to study on the optimal mixing ratio of cellulolytic bacterium and fungus and change of related enzyme activities in the fermentation of residues of mushroom substrates. The results showed that the CMCase activity of Cellulomonas uda was higher than those of Trichoderma viride in both the cellulase production medium and collapse of filter paper medium. However, the mixed fermentation of Cellulomonas uda and Trichoderma viride greatly improved the cellulase enzyme activity. After four days liquid fermentation, using eucalypt sawdust-pleurotus geesteranus, mixed sawdust-ganoderma and sawdust-pleurotus geesteranus as only carbon source, the maximum CMCase activity was 2 809, 3 606 and 971 U/mL and the maximum filter paper(FPase)activity was 486, 454 and 151 U/mL, respectively. These results can provide basis for the large scale solid state fermentation, and the suitable mixing ratio of Cellulomonas uda and Trichoderma viride for eucalypt sawdust-pleurotus geesteranus, mix sawdust-ganoderma and mixed sawdust-pleurotus geesteranus was 1∶ 3, 3∶ 1 and 1∶ 2, respectively.

Key words: Cellulomonas uda, Trichoderma viride, Mixing ratio, Cellulase, Residues of mushroom substrates

谢小林, 顾振红, 陈美标, 姚青, 朱红惠. 潮湿纤维单胞菌和绿色木霉混合接种对不同食用菌菌渣相关酶活性的影响[J]. 生物技术通报, 2013, 0(12): 162-166.

Xie Xiaolin, Gu Zhenhong, Chen Meibiao, Yao Qing, Zhu Honghui. Study on the Related Enzyme Activities in the Residues of Different Mushroom Substrates Inoculated with Cellulomonas uda and Trichoderma viride[J]. Biotechnology Bulletin, 2013, 0(12): 162-166.

参考文献

[1] 万水霞, 朱宏赋, 李帆, 等. 食用菌菌渣的综合利用研究[J]. 园艺与种苗, 2011, 89（6）：12-14.
[2] 温广蝉, 叶正钱, 王旭东, 等. 菌渣还田对稻田土壤养分动态变化的影响[J]. 水土保持学报, 2012, 26（3）：82-86.
[3] 何素芬, 杨静, 乔立栋. 利用蘑菇渣配制生物有机肥的方法[J]. 四川农业科技, 2012, 12：32.
[4] 甄静, 王继雯, 谢宝恩, 等. 一株纤维素降解真菌的筛选, 鉴定及酶学性质分析[J]. 微生物学通报, 2011, 38（5）：709-714.
[5] 卫智涛, 周国英, 胡清秀. 食用菌菌渣利用研究现状[J]. 中国食用菌, 2010, 29（5）：3-6.
[6] 杨力, 李静, 徐静静, 等. 奶牛粪便酶解混合菌群的构建及产酶条件的研究[J]. 中国农学通报, 2012, 28（11）：81-85.
[7] Lynd LR, Weimer PJ, Van Zyl WH, et al. Microbial cellulose utilization：fundamentals and biotechnology[J]. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 2002, 66（3）：506-577.
[8] 陈丽燕, 张光祥, 黄春萍, 等. 两株高产纤维素酶细菌的筛选, 鉴定及酶学特性[J]. 微生物学通报, 2011, 38（4）：531-538.
[9] 李春笋, 郭顺笙. 微生物混台发酵的研究及应用[J]. 微生物学通报, 2004, 31（3）：156-161.
[10] 魏艳红, 熊鹰, 等. 纤维素酶产生菌 HS-F9 的筛选鉴定和产酶
条件优化[J]. 应用与环境生物学报, 2010, 16（2）：274-278.
[11] 张丽青, 吴海龙, 等. 纤维素降解细菌的筛选及其产酶条件优化[J]. 环境科学与管理, 2007, 32（10）：110-114.
[12] 熊格生, 刘志, 吴莎莎, 等. 一株高效稻草纤维素降解真菌的筛选与鉴定[J]. 湖南师范大学自然科学学报, 2011, 34（4）：64-68.
[13] 杨友坤, 朱凤香, 王卫平, 等. 堆肥中产纤维素酶真菌的筛选及其产酶条件[J]. 浙江农业学报, 2010, 22（4）：464-468.
[14] 张楠, 杨兴明, 徐阳春, 等. 高温纤维素降解菌的筛选和酶活性测定及鉴定[J]. 南京农业大学学报, 2010, 33（3）：82-87.
[15] 许玉林, 叶冰莹, 郑月霞, 等. 一株纤维素降解真菌的筛选及鉴定[J]. 微生物学通报, 2013, 40（2）：220-227.
[16] 董硕, 迟乃玉, 王鑫, 等. 低温纤维素酶的研究进展[J]. 生物技术通报, 2011（2）：37-41.
[17] 宋向阳, 方浩, 欧阳嘉, 等. 液态混合菌发酵优化纤维素酶组分[J]. 南京林业大学学报：自然科学版, 2011, 35（2）：78-82.
[18] Gautam SP, Bundela PS, Pandey AK, et al. Optimization for the production of cellulase enzyme from municipal solid waste residue by two novel cellulolytic fungi[J]. Biotechnology Research International, 2011（2011）：1-8.
[19] 勇强, 李树炎, 陈牧, 等. 氮源对里氏木霉木聚糖酶和纤维素酶生物合成的影响[J]. 林产化学与工业, 2004, 24（3）：7-11.
[20] Gutierrez-Correa M, Portal L, Moreno P, et al. Mixed culture solid substrate fermentation of Trichoderma reesei with Aspergillus niger on sugar cane bagasse[J]. Bioresource Technology, 1999, 68（2）：173-178.