一株高效纤维素降解菌的筛选及其初步分类鉴定

孙赫，于博，邢天罡，孔冰，张欣

（吉林农业科技学院生物与制药工程学院，吉林吉林132101）

近年来，随着我国工业带动社会经济的迅猛发展，各种工业迅速崛起，多种生产残渣大量堆积。醋糟是固态食醋酿造过程中的下脚料，食醋主要酿造原料为高粱、麸皮、稻壳等，所以，醋糟呈酸性且含有丰富的纤维素、蛋白等[1-3]。酿醋业一般将醋糟进行掩埋，醋糟的利用途径并没有被完全开发出来。本实验主要目的是构建高效纤维素降解菌菌系，提高醋糟的营养价值[4-7]。一方面能够避免因处理方式不当造成的环境污染和资源浪费；另一方面也能解决我国畜牧业中饲料原料间断供应的不利条件，从而提高醋糟的利用效率[8-9]。

1 材料与方法

1.1 醋糟

吉林市吉酿醋业的醋糟样本。

1.2 菌种筛选

在液体发酵培养基加入适量的醋糟样本，30℃200r/min下，恒温摇床培养72h。在灭菌30分钟的超净工作台中进行实验，样品液稀释浓度 10-2，10-3，10-4，10-5，10-6，10-7，10-8，10-9。稀释完毕后，用移液器分别移取1mL浓度为10-7，10-8，10-9的稀释液，用已灭菌的涂菌棒涂布于纤维素刚果红培养基中。待菌落长势较好时，接种于牛肉膏蛋白胨培养基或PDA培养基中进行划线培养。

1.3 菌种鉴定

编号其中纤维素降解能力较高的菌株，记录观察菌落的形态结构、菌株的生长周期，并进行革兰氏染色（Gram stain）实验、葡萄糖发酵实验、芽孢染色实验、需氧性实验、MR实验、半固体实验等生理生化实验。

1.4 试验所需培养基

半固体培养基：牛肉膏 3g、蛋白胨 10g、NaCl 5g、琼脂 4g、蒸馏水1L。

需氧性培养基：蛋白胨2g、NaCl 5g、K2HPO42g、葡萄糖8g、琼脂 6g、蒸馏水 1L。

硝酸盐利用培养基：牛肉膏3g、蛋白胨8g、KNO31g、蒸馏水1L，pH值为7。

葡萄糖氧化发酵培养基：蛋白胨2.7g、琼脂3g、NaCl 5g、葡萄糖 10g、K2HPO40.2g、0.2%溴百里酚蓝 0.03g、蒸馏水1000mL。

接触酶培养基：NaCl 10g、酵母膏 5g、蛋白胨 10g、蒸馏水1L。

淀粉水解培养基：牛肉膏10g、酵母膏 5g NaCl 5g、琼脂15～20g、可溶淀粉 20g、蒸馏水 1L，pH 值 7，制成平板。

明胶液化培养基：明胶120g、蛋白胨5g、蒸馏水1L、pH 值为 7.2～7.4。

M-R 培养基：葡萄糖 0.5g、NaCl 0.05g、蛋白胨 0.5g、蒸馏水 100mL、pH 值 7.0～7.2。

2 结果与分析

2.1 菌种的筛选结果

酶活力见表1，经筛选后，得到了3株分泌纤维素酶的菌株，分别编号为SH-1～SH-3。由表1可知，SH-1菌株的相对酶活力最高，后续实验选取SH-1菌株为研究对象。

表1 菌株相对酶活力的比较

2.2 菌株SH-1的鉴定

SH-1的单菌落菌株是圆形的、白色的、平坦的，并且表面光滑，易于接种。菌株为Gram阳性杆菌，无孢子和鞭毛。细胞长度短，长时间保存有白色凸起物。图1为SH-1在数码显微镜下的照片，表2为SH-1生理生化反应的结果。

表2 菌株SH-1的生理生化反应实验结果

2.3 产酶菌株生理生化反应实验结果

由表2可知，SH-1菌株与不动杆菌属微生物近似，芽孢染色与半固体试验呈阴性，SH-1菌株的葡萄糖发酵试验和接触酶呈阳性，且硝酸盐还原实验为阴性，是鲍曼不动杆菌的典型特征，且为需氧型革兰氏阴性菌。

3 结论

纤维素降解菌的来源非常广泛，在适宜条件下均能合成和分泌纤维素酶。与真菌相比较，细菌的生长速度更为快速，生长条件更为宽松。本研究从吉林吉酿醋业的醋糟中甄选出一株具有纤维素降解能力的细菌SH-1，通过形态学观察、生理生化实验初步将其鉴定为鲍曼不动杆菌（acinetobacter baumannii）。该菌株的最高纤维素相对酶活力为0.644U/mL。吉林酿业有限公司的醋糟资源产量大、成本低，是潜在的饲料资源，然而，当前并没有得到充分且合理的利用，本研究的顺利完成，能够推动其在畜牧业中的应用，一方面缓解了我国饲料原料供应不足的局面；另一方面可为该企业带来经济效益，为未来实现醋糟资源的饲料化利用研究提供参考。

图1 SH-1的照片