黑翅土白蚁共生真菌对水稻秸秆生物降解研究

[目的]挖掘黑翅土白蚁Odontotermes formosanus共生真菌在秸秆资源利用上的应用潜力,为实现秸秆生物降解产业化补充菌种资源并提供理论依据.[方法]以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)平板为分离培养基,采用刚果红染色法筛选,从黑翅土白蚁肠道中分离筛选具有木质纤维素降解活性的真菌,并测定纤维素酶活性.在液态发酵条件下,评估不同真菌以及真菌组合对水稻Oryza sativa秸秆的降解效果,利用傅立叶红外光谱、X射线晶体衍射和扫描电镜分析降解前后水稻秸秆的理化性质.[结果]从黑翅土白蚁肠道中共分离到 4种具有木质纤维素降解活性的真菌,经鉴定分别为安拉阿巴德篮状菌 Talaromyces allahabadensis、刺孢篮状菌 T.aculeatus、黑曲霉 Aspergillus niger和灰孔多年卧孔菌Perenniporia tephropora.纤维素酶活结果显示:黑曲霉的内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶活性最高,安拉阿巴德篮状菌的β-葡萄糖苷酶活性最高.水稻秸秆降解试验表明:黑曲霉与灰孔多年卧孔菌双菌组合具有最强的秸秆降解能力,20 d内可降解秸秆中 38.27%的干物质、62.59%的纤维素和 51.75%的半纤维素.降解后水稻秸秆内部化学键和分子间作用力被破坏,结晶度由 22.44%上升至 32.53%,秸秆表面崩解碎裂,结构蓬松化.[结论]从黑翅土白蚁肠道分离得到的黑曲霉和灰孔多年卧孔菌在组合降解水稻秸秆时表现出极强的降解能力,在秸秆生物降解产业化上具有潜在的开发价值.