高温纤维素分解菌Streptomyces thermocarboxydus的分离鉴定及其对毛竹废弃物的降解效果

喻舞阳; 贺品; 安显鹏; 张思梦; 肖淑媛; 刘学军; 刘向彪; 肖进军; 陈宗顺; 鲁耀雄; 《中国生态农业学报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：毛竹加工过程中会产生大量废弃物,高温好氧堆肥是一种重要的毛竹废弃物利用方式,其中纤维素的高效降解是堆肥过程提质增效的关键,分离筛选高温纤维素分解菌对毛竹废弃物的高温堆肥降解具有重要意义。本研究在湖南的稻田、草地、竹林、森林土壤以及秸秆高温堆肥等存在木质纤维素的环境中采集样品,以毛竹加工剩余细屑纤维素为唯一碳源在50℃条件下富集培养高温纤维素分解菌。采用水解圈法分离筛选高温纤维素分解菌后,比较不同高温纤维素分解菌的毛竹失重率、纤维素酶(CMCase)活力和滤纸酶(FPase)活力大小,筛选出毛竹降解效果最优的菌株进行菌种鉴定,并分析其对毛竹木质纤维素的降解能力和降解效果。结果表明,水解圈法获得的纤维素分解菌主要为真菌和放线菌,其中菌株JFDF-S1在50℃条件下液体发酵培养5天时毛竹加工剩余细屑的失重率最高(20.35%),并且显著高于其他菌株;同时,该菌株产生的CMCase和FPase也显著高于其他菌株。经菌落菌体形态学和分子生物学鉴定为Streptomyces thermocarboxydus。菌株JFDF-S1在30～55℃条件下的菌落生长和纤维素降解能力较好,与堆肥过程的中高温条件相吻合,可通过高效降解毛竹废弃物中的半纤维素和纤维素组分对其进行有效降解。本研究为利用高温纤维素分解菌株JFDF-S1开发毛竹废弃物高效降解的微生物菌剂提供了理论基础,有利于提高毛竹废弃物的堆肥效率和质量,促进毛竹废弃物的循环利用和毛竹产业的健康可持续发展。

关键词： 毛竹废弃物 高温纤维素分解菌 嗜热一氧化碳链霉菌 纤维素酶 滤纸酶 降解效果