基本信息
- 项目名称：
- 土壤中纤维素降解真菌的筛选及其产酶条件优化
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究立足于河西，从土壤中筛选出一株纤维素降解真菌，通过单因素试验和正交分析对产酶参数进行了优化，以其该菌株应用在天然秸秆的降解以及循环农业方面，这对减少环境污染、有效利用资源、变废为宝，为实现节约能源有着重要的意义。
- 详细介绍：
- 本研究立足于河西，从土壤中筛选出一株纤维素降解真菌，通过单因素试验和正交分析对产酶参数进行了优化，以其该菌株应用在天然秸秆的降解以及循环农业方面，这对减少环境污染、有效利用资源、变废为宝，为实现节约能源有着重要的意义。利用透明圈法、滤纸崩溃法从土壤中分离到一株分解纤维素的真菌菌株，并通过单因素和正交试验对该菌株产纤维素酶的参数进行了优化。结果表明，该菌株的最优产酶参数为发酵时间96h，温度为32℃，初始pH为4。在此条件下，CMCase和FPase酶活力分别达到942.16U/ml和484.69U/ml。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：利用透明圈法、滤纸崩溃法从土壤中分离到一株分解纤维素的真菌菌株，并通过单因素和正交试验对该菌株产纤维素酶的参数进行了优化。 基本思路：土样采集→菌种分离、纯化→扩大培养→菌种筛选→菌种鉴定→产酶参数的优化
科学性、先进性及独特之处
- 本研究立足于河西，从土壤中筛选出一株纤维素降解真菌，通过单因素试验和正交分析对产酶参数进行了优化，以其该菌株应用在天然秸秆的降解以及循环农业方面，这对减少环境污染、有效利用资源、变废为宝，为实现节约能源有着重要的意义。
应用价值和现实意义
- 纤维素（cellulose）是自然界中最丰富、分布最广、含量最多的一种天然有机物，也是一种最为丰富、廉价的可再生多糖资源，每年通过光合作用可合成大约1.5×1011吨。纤维素被广泛用于石油钻井、食品、日化、合成洗涤、石墨制品、铅笔制造、电子、建筑建材、造纸、农业、胶粘剂、塑料、炸药、电工及科研器材等行业，所以研究纤维素降解对人类生活有非常重要的意义。
学术论文摘要
- 利用透明圈法、滤纸崩溃法从土壤中分离到一株分解纤维素的真菌菌株，并通过单因素和正交试验对该菌株产纤维素酶的参数进行了优化。结果表明，该菌株的最优产酶参数为发酵时间96h，温度为32℃，初始pH为4。在此条件下，CMCase和FPase酶活力分别达到942.16U/ml和484.69U/ml。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 汪维云,朱金华,吴守一(1998).纤维素科学及纤维素酶的研究进展.江苏理工大学学报,19(3):20-26. [2]陈书峰,赵亮,刘德华(2004).绿色木霉在稻壳和鼓皮混合基质上固态发酵生产纤维素酶的研究[J].食品与发酵工业,30(1):9-12. [3]李大婧,刘春泉,王振宇(2005).纤维素酶及其在天然产物开发中的应用.江苏农业科学6:140-142 . [4]焦蕊,贺丽敏,许长新,于丽辰,郝宝峰(2009).纤维素生物降解的研究进展.河北农业科学,13(9):46-48. [5]魏桃员,张素琴,邵林广,等(2004).一株纤维素降解细菌的分离及特性研究.环境科学与技术, 27(5):1-2,39. [6]王兰(2009).环境微生物学实验方法与技术[M].化学工业出版社. [7]叶姜瑜(1997).一种纤维素菌鉴别培养基.微生物学通报,24(4):251-252. [8]林远声,列璞怡(2004).降解纤维素真菌分离与筛选及其酶活测定.中山大学学报(自然科学版),43:82-85. [9]李春喜,王文林(1997).生物统计学.北京:科学出版社.255. [10]张朝晖,王秋兰,姚茂君(2010).厚朴枝中厚朴酚及和厚朴酚提取工艺比较.食品科学,31(6):32-35.
同类课题研究水平概述
- 纤维素是地球上最丰富的多糖物质（Rosanne M 2005），地球纤维素每年通过光合作用更新量为4.0×1010吨（戴四发 2001）,但其中只有极少部分为人们所利用。由于其中含有大量的纤维素，营养价值低，难以被畜禽利用，因此只有很少一部分用作饲料，少量用来过腹田或直接还田（陈璘娜 2007），15%以烧荒形式烧掉或丢弃。农产品副产品直接利用率较低，如不对这类纤维素废物加以有效地利用，不仅会严污染环境，而且也造成资源的极大浪费和安全隐患，因此探索纤维素类废弃物的处理措施，对其资源的综合利用有着重要的经济价值和生态效应。 这些庞大的可再生资源，要依赖纤维素的降解。目前，降解纤维素的方法较多，有生物、化学等方法，但微生物降解是最为关注的。降解纤维素的微生物有真菌(fungi)、细菌(bacteira)和放线菌(Actinomycete)等微生物；但国内外主要的研究集中在木霉属、青霉属、曲霉属、根霉属、漆斑霉属等丝状真菌上（陈书峰 2004；李大婧等 2005；焦蕊等 2009），这些真菌都能产生大量的纤维素酶，现已选育出一些产纤维素酶的优良菌种，多是真菌中的木霉属、曲霉属，还有一些细菌。目前主要是用真菌来发酵生产纤维素酶，特别是木霉属和曲霉属，国内外已经对这两种菌进行比较透彻的研究，尤其是对木霉属菌的研究，普遍认为它是纤维素酶的高产菌株。另外，绿色木霉（Trichoderma viride）和黑木霉（Aspergillus niger）被认为是产纤维素酶最稳定和无毒安全的菌种。康氏木霉（Trichoderma koningii）、拟康氏木霉（Trichoderma pseudokoningii）也是目前较好的纤维素酶生产菌。（魏亚琴 李红玉 2008）但是这些产酶菌种存在生长周期长，酶活低，菌体产色(魏桃员 2004)，很难用于工业化生产，因此从自然界中分离生长快，产酶活力高的纤维素降解菌尤为重要。 河西走廊是全国最大的玉米育种基地，生产种子2.75 亿千克， 占到全国玉米用种量的50％；因此农业废弃物非常丰富，为了充分利用这些可再生资源， 本研究立足于河西，从土壤中筛选出一株纤维素降解真菌，通过单因素试验和正交分析对产酶参数进行了优化，以其该菌株应用在天然秸秆的降解以及循环农业方面，这对减少环境污染、有效利用资源、变废为宝，为实现节约能源有着重要的意义。
