香蕉殘體降解菌株的篩選及降解特性研究.pdf

1、中國是香蕉種植大國之一，香蕉種植面積逐年增多，香蕉產(chǎn)量的增長帶動了農(nóng)民經(jīng)濟收入的提高，但隨之產(chǎn)生的大量香蕉副產(chǎn)物如何處理令人擔憂。香蕉收獲后砍伐掉老的香蕉樹后地下部分殘留的球莖，即真正的莖，需要消耗大量人力挖除。長期以來，挖出的大量球莖堆積在蕉田邊，任其自然腐爛，浪費大量資源，污染環(huán)境，成為香蕉病蟲害滋生繁殖的場所，從而間接影響了我國香蕉的可持續(xù)種植。本文篩選出了高效的香蕉球莖降解菌株，并進行了復合降解菌群的構建，研究了該類功能微生物對

2、香蕉球莖的生物降解特性，預期能夠為加速香蕉球莖中難利用的大分子物質轉變?yōu)榭衫玫男》肿游镔|，從而實現(xiàn)該類資源的可循環(huán)利用提供理論依據(jù)。
　　本試驗以腐爛蕉頭為原材料，通過定向平板篩選技術、酶活測定技術以及蕉頭降解試驗篩選出能高效降解香蕉球莖的單一菌株和組合菌群:
　　1、利用香蕉根部球莖粉末液體培養(yǎng)基富集分離生長速度優(yōu)勢菌株，從中篩選出包括7株細菌和2株真菌。對7株細菌進行羧甲基纖維素鈉、愈創(chuàng)木酚、木聚糖、香蕉根部球莖粉末培

3、養(yǎng)基的平板試驗，進一步復篩出效果優(yōu)異的4株細菌(bd-7、bd-12、bd-30、bd-48)。對挑出的4株細菌、2株真菌(Z1、Z2)進行纖維素、半纖維素、木質素酶活測定，菌株都有一定的產(chǎn)酶的能力。其中菌株bd-7的CMC酶活和濾紙酶活較高，分別為81.10U/mL和34.61U/mL，真菌Z2的CMC酶活和濾紙酶活較高，分別達到141.21U/mL和50.24U/mL;bd-7菌木聚糖酶較高，為293.22U/mL，真菌Z2木聚糖酶

4、較高，為256.71U/mL;細菌中bd-48的Lip和Mnp酶活較高，分別是8.39U/L、23.78U/L，兩株真菌的木質素酶活都較低。
　　2、利用實驗室降解試驗，進一步研究降解菌株對香蕉球莖的降解能力。各菌株經(jīng)過15天降解滅菌的香蕉球莖后，4株細菌bd-7、bd-12、bd-30、bd-48的相對降解率分別為53.14％、50.64％、36.26％、52.81％;兩株真菌Z1、Z2的相對降解率分別為:18.44％、51.0

5、9％;四種細菌與真菌Z2組合(Z2+bd-7、Z2+bd-12、Z2+bd-30、Z2+bd-48)的相對降解率分別為63.24％、67.31％、59.79％、62.51％?；旌暇罕葐沃昃南鄬到饴侍岣吡思s10-30％。同時測定了菌株降解前后球莖中纖維素、半纖維素、木質素的含量變化。菌株bd-7和bd-48的降解效果優(yōu)于其它菌株，其中菌株bd-7的纖維素、半纖維素、木質素降解率分別是33.77％、82.83％、18.64％，菌株bd

6、-48纖維素、半纖維素、木質素降解率分別是36.91％、83.03％、30.10％。真菌Z2與其余四種細菌混合后纖維素降解率有顯著提高，Z2+bd-30的纖維素降解率達到51.76％，木質素與半纖維素的降解率無顯著增加。
　　3、利用掃描電鏡觀察菌株作用15天后樣品的表面結構，與未接菌的CK處理比較，可以看出處理后的球莖樣品表面粗糙，不規(guī)則，崩解的碎片較多，香蕉球莖中物質發(fā)生降解。
　　4、為了更好模擬實際應用，選擇bd-7

7、、bd-12、bd-30、bd-48、Z2菌株進行不滅菌的降解試驗，可知經(jīng)過30天降解，bd-48號菌作用后相對降解率最高，可達到33.22％，具有降解效果，但實際應用有待深入研究。
　　5、篩得的降解效果較好的bd-7、bd-48號細菌和菌株Z2經(jīng)鑒定，bd-7和bd-48與Bacillusmethylotrophicus（甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌）16SrDNA序列的同源性分別高達100％、99.9％。而菌株Z2與Aspergill