新疆寒冷地区腐木中产纤维素酶菌株的筛选与低温产酶特性

冯欣欣，李凤兰，徐永清，李 磊，贺付蒙，冯艳忠，袁 强，*，刘 娣，*

(1.东北农业大学 生命科学学院，黑龙江 哈尔滨 150030； 2.黑龙江省农业科学院，黑龙江 哈尔滨 150030)

农作物秸秆富含纤维素，它是一种具有巨大开发潜力的可再生生物资源，东北地区作为我国的重要农作物种植区之一，每年会形成大量的农作物秸秆，受到低温的影响，秸秆的酵解在自然条件下无法实现，秸秆不能正常还田，造成秸秆资源的巨大浪费[1]。

近年来发现的能够降解秸秆纤维素的微生物有200种以上[2]，产纤维素酶的微生物在真菌、细菌和放线菌等都有分布[3]。研究发现，能够分泌纤维素酶的细菌包括纤维杆菌属(Cellulomonas)和梭菌属(Clostridium)等[4]；能够分泌纤维素酶的真菌包括木霉属(Trichoderma)、青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、根霉属(Rhizopus)等[4-7]；能够分泌纤维素酶的放线菌包括纤维放线菌(Acidothermuscellulolyticus)[8]、链霉菌属(Streptomyces)[9]。高寒等极端环境中也存在产纤维素酶的微生物，如黄玉兰等[10]从若尔盖高寒地区筛选到了耐低温的高效产纤维素酶的细菌，在5 ℃时仍能保持56%的酶活性；王继莲等[11]从自东帕米尔高原布伦口湖群湿地中分离到一株高酶活低温纤维素酶产生菌，经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，10 ℃低温条件下保持繁殖能力，在20 ℃，pH 7.0条件下发酵72 h，酶活性达到最大值28.7 U·mL-1。我国秸秆的综合利用主要包括秸秆还田、秸秆造纸、秸秆发电等[12]。采用微生物发酵降解的方法，其降解还田有利于土壤有机质的提高，增加土壤肥力，施加秸秆腐熟剂可以使秸秆腐解速度加快、使秸秆中的养分释放到土壤中，增加土壤有益微生物的数量，改善土壤理化性质[13-15]，还能有效降低秸秆直接还田给农作物带来的危害[16]。……