一株高產(chǎn)纖維素酶真菌的分離與鑒定

尹守亮，楊鎰嬰，李秋園，楊何寶，郭世奇，周志江

一株高產(chǎn)纖維素酶真菌的分離與鑒定

尹守亮1,2,3，楊鎰嬰2，李秋園3，楊何寶3，郭世奇3，周志江1*

（1．天津大學(xué)化工學(xué)院，天津 300072；2．華北理工大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河北 唐山 063210；3. 中溶科技股份有限公司博士后創(chuàng)新實踐基地，河北 唐山 064499）

纖維素類生物質(zhì)是地球上分布最為廣泛的可再生資源，篩選高效的纖維素降解菌株對于纖維素生物質(zhì)資源的開發(fā)和利用具有重要的意義。采用微晶纖維素作為唯一碳源的篩選方法，從曹妃甸濕地土壤樣品中分離到一株高產(chǎn)纖維素酶的真菌，通過對菌株形態(tài)學(xué)特征觀察和18S rDNA序列比對分析，鑒定其為土曲霉種屬。發(fā)酵檢測該菌株粗酶液中含有較高活性的外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶，活力大小分別為110.7、167.7 U/mL；其內(nèi)切葡聚糖酶和濾紙酶酶活力分別為27.8、51.5 U/mL，土曲霉CB10可作為潛在的開發(fā)菌種用于纖維素生物降解的研究。

纖維素；唯一碳源；纖維素酶；形態(tài)特征；18S rDNA；土曲霉；酶學(xué)活性

纖維素（Cellulose, (C6H10O5)）是由數(shù)百到數(shù)千個葡萄糖分子連接在一起形成的一種復(fù)雜的碳水化合物，是地球上最豐富的生物聚合物。它主要由植物、藻類、一些微生物和動物（如被囊類動物）產(chǎn)生，通?？勺鳛橹参铩⒃孱惡臀⑸锛毎诘闹饕Y(jié)構(gòu)分子[1-3]。當(dāng)前，少部分纖維素類物質(zhì)可為我們所利用，如造紙、紡織、制藥等，但大部分被焚燒處理或轉(zhuǎn)變成了各種農(nóng)業(yè)廢棄物。纖維素酶能高效催化纖維素分解，它在將纖維素生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵糖以生產(chǎn)化學(xué)燃料解決能源緊缺方面起著關(guān)鍵的作用，近年來受到了眾多科研工作者的關(guān)注和研究[4]。

根據(jù)纖維素的結(jié)構(gòu)特征，纖維素降解酶系主要包括三種水解酶：內(nèi)切葡聚糖酶（Endo-β-glucanase activity, EG, EC 3.2.1.4）、外切葡聚糖酶（Exoglucanase, CBH, EC 3.2.1.91）和β-葡萄糖苷酶（β-Glucosidase, BG, EC 3.2.21）。EG主要作用于纖維內(nèi)部，水解β-1,4-葡萄糖苷鍵使纖維素聚合度降低，產(chǎn)物多為纖維糊精、纖維二糖、纖維三糖等小分子寡糖，為CBH催化反應(yīng)增加纖維素鏈末端的數(shù)量，通常文獻中以羧甲基纖維素鈉作為該酶的作用底物來表征其活性；BG作用于纖維二糖和纖維寡糖并將其水解為葡萄糖，此酶雖不直接降解纖維素，但在纖維素完全水解葡萄糖過程中不可或缺；CBH主要作用于寡糖的還原和非還原末端，依次水解下一個纖維二糖[5]。有文獻研究表明CBH水解底物主要有微晶纖維素（Avicel）、秸稈（Straw）或稻殼（Rice husk）等結(jié)晶度較高的纖維素，CBH活力的高低對于天然纖維素類物質(zhì)的降解起著非常重要作用[6]。

目前，報道產(chǎn)生纖維素酶的微生物有細菌、真菌和放線菌等，多數(shù)文獻篩選纖維素降解菌主要采用羧甲基纖維素鈉作為唯一碳源底物的方法[4,7]，本文以微晶纖維素作為唯一碳源方法從曹妃甸濕地土壤中分離纖維素降解菌，并對高產(chǎn)纖維素酶菌株的纖維素酶活性進行了測定、對菌株的形態(tài)學(xué)特征及遺傳發(fā)育進化進行分析和鑒定，本文篩選的高效降解纖維素菌對于開發(fā)利用纖維素這類生物質(zhì)能源具有一定研究意義。

1 實驗

1.1 菌株與試劑

大腸桿菌DH5α為本實驗室保存菌株；pMD?19-T Vector Cloning Kit（Takara）和DNA聚合酶（Takara）購買自寶生物工程（大連）有限公司。質(zhì)粒小量提取試劑盒（Solarbio, D1100）和DNA瓊脂糖凝膠回收試劑盒（Solarbio, D1200），3,5-二硝基水楊酸（Solarbio, G8600），乳酸酚棉藍染色液（Solarbio, G1600），微晶纖維素（Solarbio, M8890）和D-(-)水楊苷（Solarbio, S9720）均購買自北京索萊寶科技有限公司（Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd.）網(wǎng)上商城。羧甲基纖維素鈉（西隴化工, C8621），真菌基因組DNA提取試劑盒（Phygene, PH0216）和Whatman No.1濾紙均購買自北京百奇惠生物科技有限責(zé)任公司。其它常用生化試劑購買自當(dāng)?shù)卮砩獭?/p>

1.2 主要儀器

PCR基因擴增儀（Eppendorf, nexus GSX1），紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司，T6新世界），細胞成像系統(tǒng)（美國Life Technologies, EVOS XL Core）。

1.3 唯一碳源培養(yǎng)基

篩選培養(yǎng)基[8]：KH2PO415 g/L，(NH4)2SO45 g/L，MgSO40.6 g/L，CaCl20.8 g/L，MnSO4?H2O 0.001 6 g/L，F(xiàn)eSO4?7H2O 0.000 5 g/L，ZnSO4?7H2O 0.001 4 g/L，CoCl20.000 2 g/L，微晶纖維素10 g/L，瓊脂粉20 g/L，pH 4.8。PDA培養(yǎng)基：土豆塊200 g，加適量蒸餾水，煮沸30分鐘后用紗布過濾去除殘渣，葡萄糖20 g，瓊脂粉20 g，最后加水定容1 L。LB培養(yǎng)基：蛋白胨10 g/L，酵母膏提取物5 g/L，氯化鈉10 g/L。種子瓶盒和發(fā)酵瓶培養(yǎng)基成分及配制方法參照文獻[8]。

1.4 篩選流程及酶學(xué)活性測定方法

1.4.1 樣品來源及篩選流程

土壤樣品采集自華北理工大學(xué)（曹妃甸校區(qū)）校園環(huán)境中。用無菌水浸泡土壤樣品，并稀釋涂布到上述篩選培養(yǎng)基中，在30℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)7～10天，待長出單菌落，挑選轉(zhuǎn)移至篩選培養(yǎng)基中進一步復(fù)篩，將能夠在微晶纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基中生長良好的復(fù)篩菌株，接種到PDA培養(yǎng)基中進行富集，培養(yǎng)5～7天待孢子生長成熟后，收集孢子接種上述種子和發(fā)酵培養(yǎng)基中進行產(chǎn)酶分析，培養(yǎng)溫度為30℃，轉(zhuǎn)速為180 r/min，每隔1天收集發(fā)酵液上清測定上清中各種纖維素酶的酶學(xué)活性。

1.4.2 纖維酶活性測定

測定纖維素酶活性采用二硝基水楊酸（DNS）法[9]。

1）緩沖液與酶學(xué)底物的配制方法

0.05 M 檸檬酸緩沖液：檸檬酸 4.83 g，檸檬酸鈉7.94 g，定容1 000 mL，pH 4.8。1%羧甲基纖維素鈉：稱取1 g羧甲基纖維素鈉，加適量的檸檬酸溶解成膠狀（溫度＜50℃，充分攪拌溶解），加蒸餾水定容 100 mL，4℃保存。1%水楊苷：稱取1.0 g水楊苷溶于100 mL的檸檬酸緩沖液中，4℃保存。1%微晶纖維素懸液：分析天平準(zhǔn)確1.0 g微晶纖維素，并溶于100 mL 終濃度0.05 M的檸檬酸緩沖液中混勻備用。

2）DNS試劑配置方法和葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法參照文獻[10]

3）濾紙酶活的測定（Filter paper activity）[8]

剪裁長6.0 cm×寬1.0 cm重約50 mg的Whatman No.1濾紙折疊放入反應(yīng)試管中，加入1.0 mL檸檬酸緩沖液和0.5 mL稀釋后的酶液；50℃，水浴反應(yīng)30 min；立即加入2.0 mL DNS試劑，煮沸10 min后冷卻；加蒸餾水定容10 mL；OD540 nm測定吸光度值。酶活力單位（U/mL）定義：在50℃，pH4.8條件下，1 min 內(nèi)催化濾紙條生成1 μg葡萄糖所需的酶量。

4）β-葡萄糖苷酶活的測定（β-Glucosidase activity）[10-11]

取1.0 mL 1%的水楊苷底物溶液和0.5 mL稀釋后的發(fā)酵上清酶液充分混合，置于50℃的水浴鍋中充分反應(yīng)30 min，反應(yīng)結(jié)束后立即加入2.0 mL DNS顯色試劑，煮沸10 min，待冷卻后加入6.5 mL的蒸餾水定容終體積為10 mL；取適量反應(yīng)混合液置于紫外分光光度計中，在OD540 nm條件下測定吸光度值。β-葡萄糖苷酶活力單位的定義（U）：在50℃反應(yīng)溫度，和pH4.8的條件下，1 min內(nèi)能夠催化底物水楊苷生成1 μg的葡萄糖所需的酶量。

5）內(nèi)切葡聚糖酶活的測定（Endo-β-glucanase activity）[8]

用移液槍準(zhǔn)確吸取1.0 mL羧甲基纖維素鈉溶液和0.5 mL的發(fā)酵粗提酶液充分混勻；放置在50℃的水浴鍋中充分反應(yīng)30 min；加入2.0 mL的DNS顯色試劑并煮沸10 min；最終加入6.5 mL蒸餾水定容10 mL，利用紫外分光光度計測定OD540 nm處的吸光值。內(nèi)切葡聚糖酶活力單位的定義（U）：在反應(yīng)溫度為50℃，和pH4.8條件下，1 min內(nèi)催化反應(yīng)底物羧甲基纖維素鈉生成1 μg的葡萄糖所需的酶量。

6）外切葡聚糖酶活的測定（Exoglucanase activity）[12]

用移液槍準(zhǔn)確吸取1.0 mL 1%的微晶纖維素溶液（使用前充分搖勻）和0.5 mL稀釋后的發(fā)酵上清酶液充分混合；放入50℃的水浴鍋中進行酶促反應(yīng)30 min；最終加入2.0 mL DNS顯色試劑，并煮沸10 min，冷卻后加6.5 mL的蒸餾水定容至終體積10 mL；利用紫外分光光度計測定OD 540 nm下的吸光度值。外切葡聚糖酶活力單位定義（U）：在反應(yīng)溫度為50℃，和pH4.8的條件下，1 min內(nèi)催化反應(yīng)底物微晶纖維素水解生成1 μg的葡萄糖所需的酶量。

1.4.3 菌株形態(tài)特征觀察

將纖維素降解菌劃線接種到PDA平板上，在30℃恒溫靜置培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3～7天，觀察菌體的宏觀生長形態(tài)學(xué)特征。當(dāng)菌株培養(yǎng)生長至早期3～4天時，用無菌牙簽從培養(yǎng)平板中輕輕挑取少量的菌絲體，加入乳酸酚棉藍染色液進行固定和染色，并在EVOS XL生物顯微鏡視野中觀察纖維素降解真菌的菌絲體、孢子等微觀形態(tài)特征（放大倍數(shù)：10×20）。

1.4.4 獲取纖維素降解真菌的18S rDNA序列

參照文獻[10]纖維素降解菌18S rDNA序列的擴增引物為NS1: 5’-GTAGTCATATGCTTGTCTC-3’, NS8: 5’-TCCGCAGGTTCACCTACGGA-3’。PCR擴增反應(yīng)程序：98℃預(yù)變性5 min；98℃變性30 s，54℃退火30 s，72℃延伸2 min，35個循環(huán)；最后72℃延伸10 min；4℃保存。利用DNA瓊脂糖凝膠回收試劑盒回收纖維素降解菌18S rDNA擴增產(chǎn)物，并與通用pMD?19-T 測序載體進行T-A連接，將上述連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化DH5α中，篩選陽性菌株（含質(zhì)粒pMD19T-18SrDNA）送由蘇州泓迅生物科技股份有限公司進行測序。

1.4.5 種屬鑒定

本文利用MEGA X軟件程序包構(gòu)建基于18S rDNA序列的系統(tǒng)發(fā)育進化樹，對纖維素降解真菌進行分子生物學(xué)種屬鑒定。將上述測序得到的18S rDNA序列上傳至NCBI數(shù)據(jù)庫進行BLAST在線比對，根據(jù)序列相似性比對結(jié)果鑒定本文纖維素降解菌的種屬親緣關(guān)系[13]。

2 結(jié)果與討論

2.1 纖維素降解菌株的篩選

纖維素是自然界中存在的一種最豐富的可再生原料，將纖維素資源充分水解成糖再通過酶法轉(zhuǎn)化成燃料酒精、乙苯丙酸等生物燃料，對于緩解能源危機、防治環(huán)境污染等問題起著重要作用[14]。纖維素酶是微生物為了適應(yīng)環(huán)境，有效利用能源產(chǎn)生的一種誘導(dǎo)酶，當(dāng)微生物感知外界纖維素生物質(zhì)能時合成一系列纖維素降解酶系。

目前，多數(shù)文獻采用羧甲基纖維素鈉為唯一碳源并接合剛果紅顯色的方法來篩選纖維素降解菌，羧甲基纖維素鈉是天然纖維素與氫氧化鈉、一氯乙酸等反應(yīng)后生成的纖維素羧甲基化衍生物，而微晶纖維素主要是通過稀酸水解天然的纖維素產(chǎn)生的含有β-1,4-葡萄糖苷鍵的直鏈?zhǔn)蕉嗵歉叻肿游镔|(zhì)，結(jié)構(gòu)上更接近于天然植物纖維素，且在天然植物纖維中微晶纖維素的含量約占40%以上[15]。微晶纖維素的成本價格比羧甲基纖維素鈉低，且無臭、無味，安全無毒，耐高溫，性質(zhì)穩(wěn)定，篩選培養(yǎng)基中加入微晶纖維素后經(jīng)高壓滅菌后其纖維素化學(xué)結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變，因此，本文選擇微晶纖維素做為唯一碳源來篩選纖維素降解菌。

曹妃甸濕地位于京津唐環(huán)渤海“金三角”地帶，畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達，各種動植物資源豐富，但目前該地區(qū)微生物資源的開發(fā)和利用鮮有報道[16]。本文由曹妃甸濕地區(qū)采集土壤樣品，經(jīng)過平板初篩獲得25株真菌均能夠在含有微晶纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中生長，將這些纖維素降解菌轉(zhuǎn)接傳代到PDA培養(yǎng)平板上富集，收集孢子分別接種子瓶和發(fā)酵瓶測試纖維素酶活性。

2.2 菌株CB10纖維素酶學(xué)活性分析

纖維素酶是一種復(fù)雜的酶復(fù)合物，主要由β-葡萄糖苷酶，內(nèi)切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶組成。濾紙酶活可反映纖維素酶三種水解酶組成復(fù)合酶系協(xié)同作用后的總酶活[17]。本文對分離篩選得到的菌株進行搖瓶發(fā)酵，分別測試了粗酶液中的濾紙酶（Filter paper activity）、β-葡萄糖苷酶（β-Glucosidase activity）、內(nèi)切葡聚糖酶（Endo-β-glucanase activity）和外切葡聚糖酶（Exoglucanase activity）的活性。通過綜合比較，編號CB10菌株粗酶液中四種酶活力均較高，其中內(nèi)切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶活力分別達到51.5、110.7 U/mL，濾紙酶和β-葡萄糖苷酶的活力最高達到27.8、167.7 U/mL（如圖1所示）。

2.3 菌株CB10的形態(tài)特征

利用無菌水收集纖維素降解菌株CB10的孢子，并用血細胞計數(shù)板對孢子進行計數(shù)，稀釋至終濃度1.0×106個/mL，取2.0 μL接種于PDA 培養(yǎng)基平皿上，30℃條件靜置培養(yǎng)。如圖2所示，菌株CB10生長速度較快，6天菌落直徑約達到37±2 mm，平板正面菌體平坦且有輻射狀皺紋，外邊緣菌絲呈白色，中心為土黃色，中心氣生菌絲能夠向空氣中延長生長，成熟的孢子呈黃色且飽滿易脫落，培養(yǎng)平板背面內(nèi)生菌體呈現(xiàn)輻射狀，中心呈黃色向外周擴散黃色逐漸變淺。

圖2 纖維降解菌株CB10的PDA培養(yǎng)平板形態(tài)特征（a. 培養(yǎng)平板正面，b. 培養(yǎng)平板反面）

從PDA平板上挑取少量培養(yǎng)3～5天的菌絲體及孢子于載玻片上，在菌絲體上滴管滴加1～2滴乳酸酚棉藍，蓋上蓋玻片稍微加熱進行染色固定。鏡檢特征如圖3所示，分生孢子頭呈致密狀，分生孢子梗直徑較粗，頂囊呈半球狀，散落的分生孢子呈球形圓滑且多聚集在一起。

圖3 菌株CB10菌絲體微觀形態(tài)特征

2.4 菌株CB10在不同碳源培養(yǎng)基中生長情況

碳源為微生物的生長和代謝活動提供能源及合成各種產(chǎn)物的骨架，是微生物正常新陳代謝活動的物質(zhì)基礎(chǔ)[18]。為了進一步探究不同碳源對菌株CB10生長的影響，將等量的孢子（2 μL, 106/mL）接種到分別填加了終濃度1%的羧甲基纖維素鈉（sodium carboxymethylcellulose, CMC）、微晶纖維素（avicel）、纖維二糖（cellobiose）、葡萄糖（glucose）、蔗糖（sucrose）、乳糖（lactose）、甘油（glycerol）和淀粉（starch）的基本培養(yǎng)基中（minimal medium）。結(jié)果如圖4所示，菌株CB10不僅能在羧甲基纖維素鈉，微晶纖維素和纖維二糖的碳源培養(yǎng)基中良好生長，同時也能充分的利用蔗糖和乳糖兩種二糖，菌株CB10在甘油為唯一碳源的培養(yǎng)基中菌落尺寸相對較小，但菌落形態(tài)比較致密。尤其注意的是菌株CB10對于淀粉的利用尤為明顯，初步預(yù)測菌株CB10自身能夠編碼和分泌豐富的的淀粉酶。

圖4 菌株CB10在不同碳源培養(yǎng)基中生長情況

2.5 種屬鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析

按照試劑盒操作步驟提取纖維素降解菌CB10的基因組DNA作為擴增模板，利用NS1和NS8兩個引物PCR擴增該菌株的18S rDNA基因。擴增電泳結(jié)果如圖5所示，其PCR產(chǎn)物經(jīng)DNA回收試劑盒純化回收后與pMD19T測序載體進行連接和轉(zhuǎn)化，并對陽性克隆菌株進行序列測定，測序結(jié)果表明菌株CB10的18S rDNA序列長度為1 770 bp，將此序列上傳至NCBI的Genbank數(shù)據(jù)庫獲得唯一序列號NO.OM250078。

圖5 菌株CB10 18S rDNA基因PCR產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果

將CB10菌株的18S rDNA基因序列與NCBI數(shù)據(jù)庫中的已有的參考菌株的18S rDNA序列進行Blast核酸序列比對，利用MEGA（X）軟件將數(shù)據(jù)庫中相似性較近的18S rDNA序列作為參考序列，與菌株CB10的18S rDNA序列進行多重比對，采用鄰位相連的計算方法（Neighbor-joining, NJ），自展次數(shù)選擇1000次，進行系統(tǒng)發(fā)育進化樹狀圖的繪制，結(jié)果如圖6所示，CB10與菌株ATE 1（Genbank No. KM462826.1）和ATCC1012（Genbank No. NG064804.1）親緣關(guān)系最近。參考關(guān)于土曲霉報道的相關(guān)文獻[19-21]，同時接合圖2和圖3，菌株CB10的形態(tài)學(xué)特征基本與土曲霉相符，因此，初步鑒定菌株CB10為土曲霉種屬。

圖6 系統(tǒng)發(fā)育進化樹狀關(guān)系圖

土曲霉在自然界中分布十分廣泛，土壤、幾乎所有的植物中均有被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)前，土曲霉在工業(yè)上主要用于大規(guī)模生產(chǎn)衣康酸和洛伐他汀兩種天然產(chǎn)物，其中衣康酸作為化工領(lǐng)域合成樹脂、增塑劑、塑料等材料的常用前體分化合物，被美國能源部列為12種最具應(yīng)用前景和潛在研究價值的分子之一，而洛伐他汀是醫(yī)藥領(lǐng)域里治療高膽固醇血癥的重要藥物之一[22-25]。Afolake等[26]采用羧甲纖維素鈉和木聚糖作為唯一碳源從非洲西部腐爛的木薯皮中分離一株產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶的土曲霉優(yōu)勢菌株（編號KJ829487），在最適pH為6和最適溫度40℃條件下，菌株KJ829487粗酶液分解酸預(yù)處理的木薯皮可獲得最高濃度 584 mg/L的葡萄糖。Muhammad等[27]從土壤中分離出一株編號為MS105的土曲霉菌株，其產(chǎn)生的內(nèi)切葡聚糖酶最適溫度可高達70℃，尤其對草類、玉米棒芯等纖維素具有較高效的分解能力。目前，里氏木霉（）是最早被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的纖維素酶產(chǎn)生菌之一, 它在將植物纖維原料生物轉(zhuǎn)化制取乙醇工藝中具有重要的工業(yè)價值。里氏木霉自身合成外切葡聚糖酶和內(nèi)切葡聚糖酶含量較高（＞92%），但是合成β-葡萄糖苷酶活性極低，因此，β-葡萄糖苷酶作為纖維素降解過程中的一種限速酶極大的限制了里氏木霉在工業(yè)上的實際應(yīng)用[28-29]。本文研究發(fā)現(xiàn)在相同的發(fā)酵培養(yǎng)條件和相同的檢測方法下，雖然土曲霉CB10菌株的濾紙酶、外切葡聚糖酶和內(nèi)切葡聚糖酶的活性均低于里氏木霉RUT-C30，但菌株CB10 β-葡萄糖苷酶活力是工業(yè)菌株里氏木霉RUT-C30的8.8倍（見圖7）。本文后續(xù)將對CB10菌株的發(fā)酵產(chǎn)酶工藝、對纖維素類廢棄物（雜草、玉米芯等）的降解能力等應(yīng)用方面做進一步的研究，同時土曲霉CB10菌株纖維素酶系相關(guān)基因的克隆表達做進一步分析。

3 結(jié)論

本文利用微晶纖維素為唯一碳源的篩選方法，從河北省唐山市華北理工大學(xué)（曹妃甸校區(qū)）的校園土壤樣品中得到一株能夠合成較高纖維素酶活力的真菌，經(jīng)過形態(tài)學(xué)觀察和基于18S rDNA序列的系統(tǒng)發(fā)育分析，鑒定其為土曲霉屬，并命名為CB10。土曲霉CB10發(fā)酵粗酶液具有較高的外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶活性，該菌株可作為潛在的開發(fā)菌種用于纖維素生物降解的研究，進一步豐富纖維素水解酶基因及菌種資源庫。

致謝：感謝華東理工大學(xué)生物工程學(xué)院王瑋老師饋贈的產(chǎn)纖維素酶模式菌里氏木霉RUT-C30。

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Isolation and Identification of a High Efficiency Cellulose Degrading Fungus

YIN Shou-liang1,2,3, YANG Yi-ying2, LI Qiu-yuan3,YANG He-bao3, GUO Shi-qi3, ZHOU Zhi-jiang1*

（1. School of Chemical Engineering and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China;2. School of Life Sciences, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China;3. Postdoctoral Innovation Practice Base, Zhongrong Technology Co., Ltd., Tangshan 064499, China）

Cellulosic biomass is the most abundant biorenewable material on the earth. Screening efficient degrading enzymes is of great significance for the development and utilization of cellulosic biomass. A fungal species with high cellulase was isolated from soil samples in Caofeidian using the method of avicel as the only carbon source. The strain was identified asbased on the morphological features and 18S rDNA sequence comparison analysis. The exoglucanase and β-glucosidase activities of the fermentation supernatant were 110.7 U/mL and 167.7 U/mL, respectively, and the endo-β-glucanase and filter paper activities were 27.8 U/mL and 51.5 U/mL, respectively. The strain CB10 could be used as a potential resource for the biodegradation of cellulose.

cellulose; the only carbon source; cellulase; morphological feature; 18S rDNA;; enzyme activity

Q939.9

A

1004-8405(2022)02-0009-10

10.16561/j.cnki.xws.2022.02.01

2022-02-25

河北省自然科學(xué)基金面上項目（C2019209399）；唐山市科技局項目（20130208b）；華北理工大學(xué)引進人才科研啟動資金（BS201833）。

尹守亮（1983～）男，博士，研究方向：微生物資源菌株篩選與應(yīng)用。yinsl@ncst.edu.cn

通訊作者：周志江（1960～），男，教授，研究方向：微生物資源多樣性研究和功能分析。zzj@tju.edu.cn