PDF《链孢囊菌利用纤维素形成菌体及其碱提取组分研究》

alkali-extractable components 收稿日期: 圆园13原09原12 基金项目: 国家自然基金项目 (40971141) 作者简介: 田相玲 (1986―) , 女, 硕士研究生, 从事土壤微生物及生物化学研究.E-mail: [email protected] * 通信作者: 窦森E-mail: [email protected] 圆园14,

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2014 年4月农业环境科学学报允燥怎则灶葬造 燥枣 粤早则燥鄄耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 杂糟蚤藻灶糟藻 第32 卷第

1 期2014 年4月土壤微生物参与多种生化反应过程, 是有机物的 主要分解者, 在陆地生态系统养分循环中扮演着重要 角色[1] .Gleixner 等[2] 认为, 土壤中不同来源的化合物 (如碳水化合物、 纤维素和木质素等) 会不同程度地参 与地球生物化学循环过程, 在调节陆地生态系统功能 方面扮演着重要角色[3] .纤维素作为不溶于稀酸和稀 碱[4] 的多糖资源丰富, 研究细菌和真菌降解纤维素的 提取物较多, 例如: 麦克拉伦等[5] 从真菌中提取出腐植 酸类的多聚物, 其性质类似灰色胡敏酸;

科诺诺娃等[6] 在以蔗糖为唯一碳源的培养基上接种真菌 (As原pergillus niger, Penicillium) ,可以看到培养基上有暗 色类腐殖物质生成.在放线菌培养中也有同样现象, 通过分析提取出的类腐殖物质的紫外光谱, 也可看出 新形成的类腐殖物质的复杂性, 其具有含氮结构和芳 香族本质.土壤中分解纤维素的放线菌只有 2.0%~ 4.4%, 且其降解纤维素的能力不及真菌, 但由于其耐 高温和各种酸碱度,在不利条件下如堆肥的高温阶 段, 放线菌会对纤维素的分解起重要作用, 已有研究 表明在堆肥后期, 放线菌对木质素的降解起着主要作 用[7] , 特别是链孢囊菌、 灰色链霉菌和李色链霉菌对纤 维素的分解作用[8] .链孢囊菌属 (Streptosporangium) 是库奇于

1955 年建立的,是游动放线菌科中较重要 的一个属, 在我国的土壤中有广泛的分布. 夏国模等[9] 进行不同耕作制度稻田的土坡微生物区系分析工作 时, 在测定好气性纤维素分解菌的数量用的培养基上 发现有链孢囊菌生长.目前, 对纤维素降解菌筛选已 有大量的研究报道[10-11, 24] , 但是主要集中在真菌如木 霉、 青霉对纤维素的降解上, 而在土壤以外的场所进 行以纤维素为唯一碳源的纯培养, 用现代分析技术手 段, 以土壤胡敏酸为对照, 比较不同培养时间形成菌 体的各组分碳量变化和结构特征变化,尚未见报道. 本文通过液体摇床振荡培养实验, 探讨链孢囊菌降解 纤维素后形成菌体的碱提取组分和结构特征, 探索其 降解纤维素后是否能形成腐殖质及其碱提取组分是 否为腐殖质组分, 旨在为实现纤维素的资源化利用提 供理论支持.

1 材料与方法 1.1 供试菌种 供试菌种为链孢囊菌属的一个菌株 (Streptospo原rangium sp.) , 属高温放线菌, 也为常温土壤的优势种 群[12] , 由崔俊涛等从吉林农业大学试验田的黑土中分 离出来的. 1.2 培养基 纤维素: 羧甲基纤维素钠, 货号为 20101227, 分 子式为 RnOCH2COONa. 纤维素液体培养基: NaNO3 2.0 g, K2HPO4 1.0 g, KCl 0.5 g, MgSO4 0.5 g, FeSO4: 0.01 g, 羧甲基纤维素钠 14.4 g, 水1000 mL, 不用调 pH. 实验所用试剂均购自天津市科密欧化学试剂有 限公司, 分析纯级别. 1.3 试验设计 本试验共设

8 个处理, 每个处理以纤维素为唯一 碳源, 包括链孢囊菌不同培养时间的