_低温降解纤维素的细菌的筛选及鉴定
第３９卷第１期东北农业大学学报３９（１）：５５￣５７Ｊａｎ．２００８
２００８年１月文章编号
（２００８）０１－００５５－０３１００５－９３６９
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
低温降解纤维素的细菌的筛选及鉴定
张
丹，许景钢，路伟明，李淑芹＊
１５００３０）
（东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨
摘要：通过对环境中低温微生物的提取、初筛、复筛和纤维素酶活力的测定，分离并确定对纤维素有明显
降解作用的两株细菌菌株Ｂ９和Ｂ２１，并对其进行鉴定，Ｂ９菌株为噬胞菌属（又名纤维粘菌属，Ｃｙｔｏｐｈａｇｅ）细菌，（Ｃｅｌｌｕｌｏｍｏｎａｓ）细菌。Ｂ２１菌株为纤维单胞菌属
关键词：低温；纤维素；细菌；筛选中图分类号：Ｑ９３－３３１
文献标识码：Ａ
纤维素是一种不能被大多数动植物直接利用的多糖物质，数量可观的纤维素由人类生活和生产产生，主要存在于农作物秸秆和城市垃圾之类的废弃物中［１］。现今对纤维素降解的研究大多在中高温条件下，但在北方降解纤维素常常受到温度的控制。为了更好地利用纤维素资源，有必要开展在低温条件下降解纤维素的研究。本试验就是在低温环境下提取低温细菌并对其进行筛选和鉴定，确定低温降解纤维素菌株，使其可以更好地应用于纤维素低温降解。
进行初选。将初筛菌种接入液体发酵培养基中，在・１５０ｒｍｉｎ－１摇床上进行振荡培养，于１０￣１５℃培养
４８ｈ后，测定发酵液的纤维素酶活。１．２．２
细菌的鉴定
菌株培养特征与形态特征的观察：用肉眼观察细菌的菌落特征。在显微镜下观察细菌的形态、大小等特征。
生理生化特征的测定和细菌鉴定：参照参考文献［２－４］来进行鉴定。
２
２．１
结果与分析
低温０～５℃下细菌的生长情况
将分离出来２２株菌种，在０￣５℃条件下培
１
１．１
材料与方法
菌种来源
在低温环境中提取低温细菌２２株，分别用
养，观察各菌株生长情况，结果见表１。
由表１可以看出，
在低温０￣５℃条件下Ｂ９、
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｂ１６、Ｂ１７、Ｂ１８、Ｂ１９、Ｂ２０、Ｂ２１、Ｂ２２表示。１．２１．２．１
方法菌种的筛选
将各菌株在０￣５℃培养ｌ０ｄ左右，据生长情况选择低温下生长的菌株。将低温菌株接入到初筛培养基中，选择滤纸溃烂程度高的菌株点种于刚果红纤维素鉴别培养基，测量透明圈直径大小，
收稿日期：２００７－０３－１５
基金项目：黑龙江省科技攻关项目（ＧＢ０５Ｃ２０１－０７）
作者简介：张丹（１９７９－），女，黑龙江人，硕士研究生，研究方向为植物生态学。
Ｂ１６、Ｂ１９、Ｂ２１生长良好，说明其适宜低温条件
生长。而Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ１０、Ｂ１３、
Ｂ１７、Ｂ２０菌种虽然生长缓慢但还可以在低温下生
长，Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｂ１８菌种在低温下不生长，属非低温细菌，排除不使用。
２．２细菌菌种的分离初筛
将分离出能产生纤维素酶的１３株细菌菌株，
点种到纤维素分解菌鉴别培养基，培养２ｄ后测量各菌株透明圈的直径大小。结果显示Ｂ４、Ｂ５、
Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ１０、Ｂ１７菌种在初筛培养基中无透
明圈，说明不分解纤维素，排除不使用。其余６株菌产透明圈情况见表２。
由表２可见，这６株菌具有降解纤维素作用。
＊通讯作者Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｕｑｉｎｌｉ００７＠１２６．ｃｏｍ
・５６・东北农业大学学报第３９卷
表１低温条件下各菌株生长情况
Ｔａｂｌｅ１Ｇｒｏｗｔｈｓｉｔｕａｔｉｏｎｆｏｒｅａｃｈｂａｃｔｅｒｉｕｍｕｎｄｅｒ
ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
时间（ｄ）Ｔｉｍｅ
细菌菌株生长描述
ＢａｃｔｅｒｉａＢ１Ｂ２Ｂ３Ｂ４Ｂ５Ｂ６Ｂ７Ｂ８Ｂ９Ｂ１０Ｂ１１Ｂ１２Ｂ１３Ｂ１４Ｂ１５Ｂ１６Ｂ１７Ｂ１８Ｂ１９Ｂ２０Ｂ２１Ｂ２２
３－－－－－－－－＋－－－－－－＋－－＋－＋－
７－－－－＋＋－＋＋＋－－＋－－＋＋－＋－＋＋
３０－－－＋＋＋＋＋＋＋－－＋－－＋＋－＋＋＋＋
Ｇｒｏｗｔｈｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ
未生长未生长未生长
生长缓慢，但能生长生长缓慢，但能生长生长缓慢，但能生长生长缓慢，但能生长生长缓慢，但能生长
生长良好生长缓慢，但能生长
未生长未生长
生长缓慢，但能生长
未生长未生长生长良好生长缓慢，但能生长
未生长生长良好生长缓慢，但能生长
生长良好生长缓慢，但能生长
图１不同菌株酶活力
Ｆｉｇ．１Ｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂａｃｔｅｒｉａ
２．４２．４．１
细菌菌株的鉴定低温细菌的特征
用肉眼和光学显微镜分别观察Ｂ９、Ｂ２１的形态
特征和培养特征。Ｂ９的形态特征：细胞呈单个短杆状，革兰氏阴性，无芽孢，无鞭毛；培养特征：在琼脂平板上的菌落为圆形，黄色，稍突起，湿润光亮，边缘光滑，不透明，生长迅速，在ＣＭＣ－
Ｎａ平板上菌落则呈黄色，生长迅速。在以滤纸条
为唯一碳源的培养基中，１０￣１５℃培养３ｄ后，在气液界面上滤纸崩溃或软化，经摇动，滤纸断裂。
Ｂ２１的形态特征：细胞呈不规则的杆状，革兰氏阳
性，无芽孢，一根鞭毛；培养特征：在琼脂平板上的菌落为圆形，呈金黄色，不透明，生长迅速，在
注：＋表示生长，－表示不生长。
ＣＭＣ－Ｎａ平板上菌落则呈青色，生长迅速。在以滤
纸条为唯一碳源的培养基中，１０￣１５℃培养３ｄ后，在气液界面上滤纸软化。
Ｎｏｔｅ：＋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓｇｒｏｗｔｈ，－ｒｅｓｐｒｅｎｔｓｎｏｇｒｏｗｔｈ．
表２不同菌株的透明圈大小
（ｃｍ）
２．４．２生理生化特征
对Ｂ９、Ｂ２１菌株进行生理生化特征的测定，
Ｔａｂｌｅ２
项目
Ｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｃｉｒｃｌｅｏｆｂａｃｔｅｒｉａ
菌株Ｂａｃｔｅｒｉａ
结果表明，两菌株葡萄糖氧化发酵均为发酵产酸，
Ｂ１３０．４
Ｂ２０１．５
Ｉｔｅｍ透明圈直径
Ｂ９１．８
Ｂ２１２．１
Ｂ１６０．７
Ｂ１９１．１
淀粉水解、ＭＲ、ＶＰ、苯丙氨酸脱氨、脲酶测定、耐盐试验（５％ＮａＣｌ）等反应均为阴性；硝酸盐还原、吲哚试验、明胶液化、柠檬酸盐利用、需氧试（３％ＮａＣｌ）、氮源同化等反应均为阳验、耐盐试验
性；卵磷脂酶试验Ｂ９反应阳性，Ｂ２１反应阴性；丙二酸盐利用试验Ｂ９反应阴性，Ｂ２１反应阳性。
根据Ｂ９、Ｂ２１菌种的培养特征、形态特征和生理生化特征，经Ｂｅｒｇｙ手册检索鉴定，本试验所分离到的Ｂ９为噬胞菌属（又名纤维粘菌属，Ｃｙ－（Ｃｅｌｌｕｌｏｍｏｎａｓ）ｔｏｐｈａｇｅ）细菌；Ｂ２１为纤维单胞菌属细菌。
Ｄｉａｍｅｔｅｒｏｆ
ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｃｉｒｃｌｅ
２．３菌种的复筛
将６株菌接入液体培养基中４８ｈ测定纤维素
酶活，其结果见图１。
由图１可见，Ｂ９、Ｂ２１细菌纤维素酶活力明显高于其它菌株，故Ｂ９、Ｂ２１为高效低温纤维降解菌。
第１期张丹等：低温降解纤维素的细菌的筛选及鉴定・５７・
３小结
［参考文献］
对低温环境中获得的２２株菌种经生长培养试验研究，确定了１３株低温细菌。进一步进行分解纤维素的初筛和复筛，得到了降解纤维素能力较强且酶活力较高的两株低温降解纤维素的细菌Ｂ９和（又名纤维粘菌属，Ｂ２１。经鉴定，Ｂ９为噬胞菌属
［１］
李国学，张福锁．固体废物堆肥化与有机复混肥生产［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２０００．
［２］张纪中．微生物分类学［Ｍ］．上海：复旦大学出版社，１９９０．［３］周德庆．微生物学实验手册［Ｍ］．上海：上海科学技术出版社，
１９８６．
［４］布坎南ＲＥ，吉布斯ＮＥ．伯杰细菌鉴定手册［Ｍ］．科学出版社，
１９８４．
Ｃｙｔｏｐｈａｇｅ）细菌；Ｂ２１为纤维单胞菌属（Ｃｅｌｌｕｌｏ－ｍｏｎａｓ）细菌。本试验为进一步研究低温纤维素降解
奠定了基础。
Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｂａｃｔｅｒｉａｄｅｇｒａｄｉｎｇｔｅｘｔｉｌｅｆｉｂｅｒｓｕｎｄｅｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ＺＨＡＮＧＤａｎ，ＸＵＪｉｎｇｇａｎｇ，ＬＵＷｅｉｍｉｎｇ，ＬＩＳｈｕｑｉｎ
（ＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＣｏｌｌｅｇｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００３０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｐｒｅ－ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｒｅ－ｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｅｌｌｕｌａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙ，ｔｗｏｂａｃｔｅｒｉａ（Ｂ９ａｎｄＢ２１）ｗｅｒｅｓｅｐａｒａｔｅｄａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｈｉｃｈｈａｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｔｅｘｔｉｌｅｆｉ－ｂｅｒｓｕｎｄｅｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｓｔｕｄｙａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｉｔｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈａｔｔｈｅＢ９ｗａｓＣｙｔｏｐｈａｇｅｏｒｔｅｘ－ｔｉｌｅｆｉｂｅｒｓｔｉｃｋｙｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｔｈｅＢ２１ｗａｓＣｅｌｌｕｌｏｍｏｎａｓｏｒｔｈｅｔｅｘｔｉｌｅｆｉｂｅｒｓｉｎｇｌｅｂｕｔｃｈｅｒｂａｃｔｅｒｉａ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ｂａｃｔｅｒｉａ；ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ