木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系的分解特性與細(xì)菌組成多樣性分析

何水清　艾士奇　王建豪

摘要：利用木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系BYND-8對稻稈進(jìn)行生物處理，研究其分解特性及其細(xì)菌組成多樣性，為應(yīng)用微生物方法處理木質(zhì)纖維素類資源提供理論依據(jù)。通過測定復(fù)合菌系在分解稻稈的過程中木質(zhì)纖維素各成分含量的變化，同時測定分解過程中培養(yǎng)基pH值的變化趨勢，研究其分解特性。運(yùn)用高通量測序技術(shù)對復(fù)合菌系rRNA基因的V3-V4區(qū)進(jìn)行測序，分析其細(xì)菌組成多樣性。結(jié)果表明，復(fù)合菌系BYND-8具有較高的木質(zhì)纖維素分解能力，對培養(yǎng)基的pH值具有自我調(diào)節(jié)能力；在綱、目、科3個分類水平上，分別將復(fù)合菌系中的細(xì)菌分成了73個綱、132個目和226個科，復(fù)合菌系中細(xì)菌在科的分類水平上比較豐富，其中相對量較高、占優(yōu)勢的細(xì)菌為紫單胞菌科（Porphyromonadaceae，1873%）、柄桿菌科（Caulobacteraceae，1203%）和理研菌科（Rikenellaceae，1196%）。木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系BYND-8具有較高的細(xì)菌組成多樣性。

關(guān)鍵詞：木質(zhì)纖維素；分解；復(fù)合菌系；高通量測序；多樣性分析；木質(zhì)纖維素分解機(jī)理

中圖分類號： Q9399；S182文獻(xiàn)標(biāo)志碼：

文章編號：1002-1302（2017）16-0241-06

收稿日期：2016-09-20

基金項目：黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃（編號：20141022311）；國家科技支撐計劃（編號：2015BAD21B04、2016YFD0800602）；黑龍江農(nóng)墾總局科技攻關(guān)項目（編號：HNK125B-11-06A、HNK125B-11-11A、JCTG17-04）。

作者簡介：何水清（1994—），男，江西寧都人，主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用與環(huán)境微生物分子生態(tài)學(xué)的研究。E-mail：616022790@qqcom。

通信作者：王偉東，博士，教授，主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用與環(huán)境微生物分子生態(tài)學(xué)的研究。E-mail：wwdcyy@126com。

為了減少化石燃料的過度開采而帶來的環(huán)境污染，木質(zhì)纖維素這一重要的生物質(zhì)資源越來越受到重視。中國是一個農(nóng)業(yè)大國，每年作物秸稈產(chǎn)量約8億t，其中含有大量的木質(zhì)纖維素資源。這些秸稈中約有30%沒有得到資源化利用，大部分被就地焚燒，不僅造成了資源的浪費(fèi)，而且引起了嚴(yán)重的環(huán)境污染。近年來，秸稈等木質(zhì)纖維素類廢棄物資源化利用越來越受到政府和科研工作者的重視，其中高效、環(huán)保、廉價的生物處理法被日益采用[3]。崔宗均等從堆肥樣品中富集篩選、馴化得到1組可高效穩(wěn)定分解木質(zhì)纖維素的復(fù)合菌系MC1[4-5]；趙聽等得到了能分解小麥秸稈的復(fù)合菌群FWD1，小麥秸稈的分解率達(dá)到7692%；劉長莉篩選馴化出復(fù)合菌系NSC-7，稻稈的分解率達(dá)447%。同樣也有分解木質(zhì)纖維素的單菌與復(fù)合菌系分解能力比較的研究報道，張曉倫等從垃圾堆腐物中分離得到了3株具有較強(qiáng)纖維素分解能力的真菌，發(fā)現(xiàn)由2種不同菌株組成的混合菌系比任何單一菌株的纖維素分解能力強(qiáng)，CMC酶活性是單一菌株的15倍[8]；陳耀寧等將1株黃孢原毛平革菌和1株歧皺青霉混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)木質(zhì)纖維素的分解率較單一菌株大大提高[9]；溫雪等將2株具有較強(qiáng)木質(zhì)纖維素分解能力的菌株與2株無分解能力的菌株進(jìn)行組合，發(fā)現(xiàn)組合菌群的纖維素分解能力較單獨的菌株分解能力穩(wěn)定而高效[10]。Kato 等通過對復(fù)合系MC1中關(guān)鍵菌株的重新組合發(fā)現(xiàn)其纖維素的分解能力高于單一菌株[11]。單一菌株對木質(zhì)纖維素的分解能力遠(yuǎn)不及多種菌株協(xié)同作用[12-13]。因此，利用微生物復(fù)合菌系各菌株之間的協(xié)同作用來高效穩(wěn)定地分解木質(zhì)纖維素并分析其分解機(jī)理具有重要意義。

本研究以實驗室構(gòu)建的中溫木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系BYND-8為研究對象，運(yùn)用高通量測序技術(shù)分析其細(xì)菌組成多樣性，為復(fù)合菌系分解木質(zhì)纖維素的機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

11培養(yǎng)條件

纖維素蛋白胨培養(yǎng)基（PCS）：蛋白胨50 g，NaCl 50 g，CaCO3 20 g，酵母粉10 g，木質(zhì)纖維素（稻稈）50 g，蒸餾水1 L，pH自然，1×105 Pa滅菌15 min，按培養(yǎng)基體積的10%接種，30 ℃靜止培養(yǎng)。

稻稈預(yù)處理方法：將稻稈剪切成5 cm的小段，用1%的NaOH溶液浸泡24 h，然后用自來水沖洗稻稈，再用鹽酸（1 mol/L）浸泡，之后用自來水沖洗并浸泡12 h，至pH值為70左右，105 ℃烘干至恒重備用。

12復(fù)合菌系的篩選

把旺盛產(chǎn)沼氣的培養(yǎng)液10 mL接種到裝有90 mL PCS培養(yǎng)基的三角瓶內(nèi)，提前放入濾紙條作為分解的外觀指標(biāo)，將05 g經(jīng)預(yù)處理的稻稈作為碳源，30 ℃靜止培養(yǎng)。當(dāng)濾紙條完全分解、稻稈軟化時，按體積10%的接種量接種到同樣的培養(yǎng)基中傳代培養(yǎng)。在繼代培養(yǎng)過程中，留下分解能力強(qiáng)的培養(yǎng)物，淘汰失去分解能力的培養(yǎng)物。如果培養(yǎng)物分解能力下降，則把不同的培養(yǎng)物相互組配，繼續(xù)傳代培養(yǎng)。保留分解能力高效且穩(wěn)定的培養(yǎng)物，用作后續(xù)研究。

13復(fù)合菌系中稻稈及其木質(zhì)素、纖維素、半纖維素分解率的變化

取三角瓶，將10 g稻稈加入90 mL PCS培養(yǎng)基中，按體積比接種10%的復(fù)合菌系，30 ℃靜止培養(yǎng)。將培養(yǎng)0、1、2、3、4、5、6、7 d的稻稈分別取出，每天取3瓶，5 000 r/min離心，棄上清，為消除菌體用硝酸和鹽酸的混合溶液沖洗稻稈，離心，用清水沖洗，離心，105 ℃烘干至恒重后稱質(zhì)量，計算每瓶稻稈的失重量和分解率[14]，最后計算平均值。烘干后的稻稈經(jīng)粉碎過篩后用于測定木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的含量。在纖維素分析儀（美國ANKOM220）上，用改良的范式洗滌法測定木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的含量[15]，計算分解率。

14復(fù)合菌系pH值的動態(tài)變化

141復(fù)合菌系pH值的變化

100 mL三角瓶內(nèi)分裝 90 mL PCS培養(yǎng)基，按體積比接種10%的復(fù)合菌系，30 ℃靜止培養(yǎng)。每天按時取3瓶復(fù)合菌系，用pH計（日本HORIBA）測定其pH值，連續(xù)測定10 d。

142不同的起始pH值對復(fù)合菌系培養(yǎng)基pH值的影響

將PCS培養(yǎng)液的初始pH值分別調(diào)至4、5、6、7、8、9、10，按體積比接種10%的復(fù)合菌系，30 ℃靜止培養(yǎng)。每天按時取3瓶復(fù)合菌系，用pH計（日本HORIBA）測定其pH值，連續(xù)測定 7 d。

15復(fù)合菌系的高通量測序

151獲取測序樣品

取稻稈分解能力旺盛階段（接種培養(yǎng)5 d）的液態(tài)培養(yǎng)物和稻稈表面的微生物。

培養(yǎng)基中微生物的獲取方法：取適量培養(yǎng)基 12 000 r/min 離心10 min可得到菌體。

稻稈表面微生物的獲取方法：取適量復(fù)合菌系處理5 d的稻稈，加入適量PBS緩沖液，150～200 r/min振蕩30～60 min，超聲5 min，再150～200 r/min振蕩30～60 min。取上清液加入到50 mL離心管中，120 00 r/min離心10 min得菌體。

將所得培養(yǎng)基中的微生物和稻稈表面的微生物混合備用。

152提取總DNA

取適量所得的菌體，用氯化芐法提取其總DNA[16]。所提取的總DNA要保證濃度大于10 ng/μL，總量超過500 ng，D260 nm/280 nm在18～22之間。瓊脂糖凝膠電泳主帶清晰。

15316s rDNA基因V3-V4區(qū)PCR擴(kuò)增及測序

提取樣品總DNA后，根據(jù)細(xì)菌V3-V4區(qū)設(shè)計得到引物，合并引物接頭，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，對其產(chǎn)物進(jìn)行純化、定量及均一化，最后形成測序文庫。對構(gòu)建好的文庫進(jìn)行質(zhì)檢，質(zhì)檢合格的文庫用Illumina MiSeq PE300進(jìn)行測序。

154細(xì)菌多樣性數(shù)據(jù)分析

對序列進(jìn)行聚類，將相似性超過97%的序列劃分到同一個OTU（operational taxonomic units）。按眾數(shù)原則對序列進(jìn)行物種注釋。統(tǒng)計樣品在各個分類水平上的構(gòu)成，用餅圖進(jìn)行可視化。對統(tǒng)計樣品中在綱、目、科分類水平上的菌群作聚類，用相同顏色表示該分類水平所含的OTU序列豐度的相對高低。

2結(jié)果與分析

21復(fù)合菌系中稻稈及其木質(zhì)素、纖維素、半纖維素分解率的變化

經(jīng)過連續(xù)的傳代培養(yǎng)，已構(gòu)建出具有高效穩(wěn)定分解木質(zhì)纖維素能力的復(fù)合菌系BYND-8。經(jīng)前期的試驗驗證，復(fù)合菌系經(jīng)傳代培養(yǎng)和保存后，菌種組成和功能都已達(dá)到穩(wěn)定。在復(fù)合菌系培養(yǎng)過程中，可明顯觀察到濾紙分解，稻稈軟化成細(xì)絲狀。

稻稈和稻稈中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的分解率的變化結(jié)果如圖1所示。在培養(yǎng)的前4 d秸稈被旺盛分解，4 d后分解能力減弱基本不再分解。在培養(yǎng)4 d時分解率達(dá)到最高值，稻稈和稻稈中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的分解率分別為392%、540%、317%、480%。稻稈經(jīng)過復(fù)合菌系處理7 d后，稻稈和稻稈中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的分解率分別為490%、555%、407%、536%。

22復(fù)合菌系培養(yǎng)體系pH值的動態(tài)變化

221復(fù)合菌系分解稻稈過程中培養(yǎng)體系pH值的變化

由圖2可知，在培養(yǎng)的前4 d，培養(yǎng)基的pH值呈下降趨勢，到培養(yǎng)4 d時，pH值降到最低，從起始的74降到63。從培養(yǎng)5 d開始，培養(yǎng)基的pH值開始回升，到培養(yǎng)7 d時，培養(yǎng)基的pH值回升到70左右，并保持相對穩(wěn)定狀態(tài)，一直到培養(yǎng) 10 d，培養(yǎng)基的pH值保持在72左右，與培養(yǎng)基的起始pH值相差不大。

222不同的起始pH值條件下復(fù)合菌系培養(yǎng)基pH值的變化

由表1可知，當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為4時，接種復(fù)合菌系1 d后培養(yǎng)基的pH值上升至61，直至接種7 d時，培養(yǎng)基的pH值一直保持在61左右。當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為5和6時，接種復(fù)合菌系1 d后培養(yǎng)基的pH值分別上升至62和65，分別在培養(yǎng)5、4 d時pH值達(dá)到最低值，但是到培養(yǎng) 6 d 時培養(yǎng)基的pH值回升到61并保持相對穩(wěn)定。當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為7和8時，接種復(fù)合菌系1 d后培養(yǎng)基的pH值明顯下降，到培養(yǎng)4 d時培養(yǎng)基的pH值達(dá)到最低值，分別為62、63，到接種后6 d，培養(yǎng)基的pH值回升到70左右并保持相對穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為9和10時，接種復(fù)合菌系1 d后培養(yǎng)基的pH值呈現(xiàn)明顯下降，且一直維持這一下降趨勢，到接種后7 d時，培養(yǎng)基的pH值分別達(dá)到63、60左右。

在研究不同的起始pH值條件下復(fù)合菌系培養(yǎng)基pH值變化的同時，對不同的起始pH值條件下稻稈的分解率進(jìn)行了試驗。由圖3可知，當(dāng)pH值在40～100范圍內(nèi)時，稻稈都會發(fā)生分解，但是復(fù)合菌系對稻稈的分解程度各不相同。當(dāng)pH值為80時，稻稈的分解率最高，可達(dá)到535%；其次是[CM（25]當(dāng)pH值為70時，稻稈的分解率為518%；當(dāng)pH值為4和100時，稻稈的分解率則明顯下降。

綜合以上結(jié)果可知，在培養(yǎng)基的起始pH值為4～10時，復(fù)合菌系的pH值隨著稻稈的分解而自動調(diào)節(jié)，最終的pH值都保持在6～7之間，接近中性。在木質(zhì)纖維素分解的旺盛時期，培養(yǎng)基的pH值均可降到最低值。當(dāng)木質(zhì)纖維素分解完成后，培養(yǎng)基的pH值均可自動回升。當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為4～10時，稻稈呈現(xiàn)不同的分解狀態(tài)，分解率各不相同，而適宜復(fù)合菌系分解稻稈的初始pH值接近中性，培養(yǎng)基過酸過堿都不適宜復(fù)合菌系分解稻稈。

23復(fù)合菌系的細(xì)菌組成多樣性

對復(fù)合菌系進(jìn)行16s rDNA擴(kuò)增子高通量測序，將復(fù)合菌系在微生物的綱、目、科3個分類水平給出分類。復(fù)合菌系在微生物分類單元綱的水平上的物種相對豐度統(tǒng)計結(jié)果如圖4所示。

復(fù)合菌系的細(xì)菌組成在綱的水平上包含73個綱的細(xì)菌，其物種相對豐度高于100%的可分類菌綱共有13個，包括擬桿菌綱（Bacteroidia）、鞘脂桿菌綱（Sphingobacteriia）、α-變形菌綱（Alphaproteobacteria）、梭菌綱（Clostridia）、纖維黏網(wǎng)菌綱（Cytophagia）、螺旋體綱（Spirochaetes）、互養(yǎng)菌綱（Synergistia）、黃桿菌綱（Flavobacteria）、ε-變形菌綱（Epsilonproteobacteria）、黏膠球形菌綱（Lentisphaeria）、γ-變形菌綱（Gammaproteobacteria）、β-變形菌綱（Betaproteobacteria）和未培養(yǎng)細(xì)菌，其物種相對豐度分別為3675%、1600%、1284%、789%、581%、344%、307%、277%、253%、195%、148%、141%、107%。

復(fù)合菌系在微生物分類單元目的水平上的物種相對豐度統(tǒng)計結(jié)果如圖5所示。

復(fù)合菌系的細(xì)菌組成在目的水平上包含132個目的細(xì)菌，其物種相對豐度高于100%的可分類菌目共有9個，包括擬桿菌目（Bacteroidales）、鞘脂桿菌目（Sphingobacteriales）、柄桿菌目（Caulobacterales）、梭菌目（Clostridiales）、嗜纖維菌目（Cytophagales）、螺旋體目（Spirochaetales）、Synergistales、黃桿菌目（Flavobacteriales）、彎曲菌目（Campylobacterales），其物種相對豐度分別為3816%、1661%、1197%、818%、602%、357%、319%、287%、263%。

復(fù)合菌系在微生物分類單元科的水平上的物種相對豐度統(tǒng)計結(jié)果如圖6所示。

對復(fù)合菌系進(jìn)行高通量測序后發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的組成在科的水平上比較豐富。復(fù)合菌系的細(xì)菌組成在科的水平上包含226個科的細(xì)菌，其物種相對豐度高于100%的可分類菌科共有14個，包括紫單胞菌科（Porphyromonadaceae）、柄桿菌科（Caulobacteraceae）、理研菌科（Rikenellaceae）、?；疲∕arinilabiaceae）、嗜纖維菌科（Cytophagaceae）、瘤胃菌科（Ruminococcaceae）、互養(yǎng)菌科（Synergistaceae）、彎曲菌科（Campylobacteraceae）、螺旋體科（Spirochaetaceae）、黃桿菌科（Flavobacteriaceae）、Christensenellaceae和3個未培養(yǎng)的細(xì)菌，其物種相對豐度分別為1873%、1203%、1196%、733%、603%、371%、323%、266%、258%、219%、123%，3個未培養(yǎng)的細(xì)菌相對豐度共占了1628%。復(fù)合菌系中相對豐度低于1%的可分類菌科共有212個，由于這些細(xì)菌在復(fù)合菌系中的相對豐度極小，共占復(fù)合菌系的1205%。

3討論

利用限制性培養(yǎng)技術(shù)從產(chǎn)沼氣旺盛的沼液中篩選具有分解木質(zhì)纖維素分解能力的復(fù)合菌系BYND-8，用稻稈的分解率作為指標(biāo)，培養(yǎng)7 d后，稻稈及稻稈中木質(zhì)素、纖維素和半纖[CM（25]維素的分解率分別為490%、555%、407%、536%。雖[CM）]

然與已報道的復(fù)合菌系相比其木質(zhì)纖維素能力相對較低[2，4，7，11，14]，但BYND-8與它們的篩選樣品來源不同，是從沼氣發(fā)酵體系中篩選得到，沼氣發(fā)酵體系是厭氧環(huán)境，在此也證明不同的培養(yǎng)條件對于纖維素分解能力影響較大。該復(fù)合菌系可能應(yīng)用于將來的以稻稈為原料的沼氣發(fā)酵的預(yù)處理。

通過復(fù)合菌系在分解稻稈過程中pH值變化趨勢、調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的不同起始pH值復(fù)合菌系對稻稈的分解率來看，復(fù)合菌系可以自我調(diào)節(jié)培養(yǎng)環(huán)境的pH值，這充分體現(xiàn)了該復(fù)合菌系較純培養(yǎng)菌株分解木質(zhì)纖維素的優(yōu)勢所在。崔宗均等構(gòu)建的木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系的pH值隨著培養(yǎng)時間先下降后升高最后趨于穩(wěn)定并與初始pH值較一致[4，17]，這與本研究的結(jié)果相吻合。復(fù)合菌系培養(yǎng)體系的pH值對于木質(zhì)纖維素的分解具有明顯的影響。

不同菌株協(xié)同作用可高效穩(wěn)定地分解木質(zhì)纖維素，宋亞彬曾通過傳統(tǒng)的平板分離法和變性梯度凝膠電泳法分析了復(fù)合菌系的菌種組成多樣性，她發(fā)現(xiàn)復(fù)合菌系的微生物組成主要分為腸桿菌科（Enterobacteriaceae）、產(chǎn)堿桿菌科（Alcaligenaceae）、黃單胞菌科（Xanthomonadaceae）、芽孢桿菌科（Bacillaceae）和一個未知的菌科[18]。但是通過對復(fù)合菌系進(jìn)行16S rDNA擴(kuò)增子高通量測序，分析復(fù)合菌系的細(xì)菌組成及多樣性，發(fā)現(xiàn)高通量測序技術(shù)與傳統(tǒng)的分子生物學(xué)手段相比，更加全面、準(zhǔn)確，它將復(fù)合菌系在科的分類水平上分成226個科的細(xì)菌，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的多樣性分析方法。而且通過高通量測序分析可知，腸桿菌科、產(chǎn)堿桿菌科、黃單胞菌科、芽孢桿菌科的相對豐度分別為011%、086%、006%、0008%，遠(yuǎn)低于高通量測序得到的優(yōu)勢菌株。說明傳統(tǒng)的分析方法存在一定的局限性，不能表征復(fù)合菌系涵蓋的全部微生物。而高通量測序可以揭示不同種類的細(xì)菌在木質(zhì)纖維素分解過程中的功能，分析不同菌種之間存在的協(xié)同關(guān)系。通過對復(fù)合菌系進(jìn)行高通量測序，可以得到復(fù)合菌系中相對量較高的占優(yōu)勢的菌株，進(jìn)而可以揭示分解木質(zhì)纖維素的功能菌。紫單胞菌科屬于擬桿菌門，適宜在中溫厭氧條件下生長，能發(fā)酵多種單糖和二糖，產(chǎn)生有機(jī)酸，如丙酸、乙酸和少量丁酸等[19]，曾在石油烴污染土壤及肥育豬后腸分離得到，參與了烴類的厭氧降解及纖維降解[20-21]。蘇增建等從石油污染土壤樣品中得到以石油烴為唯一生長碳源的細(xì)菌菌株，研究了其石油降解能力，結(jié)果表明柄桿菌具有一定的石油降解能力[22]，推測柄桿菌在復(fù)合菌系中起到分解木質(zhì)纖維素中長鏈烷烴的作用。高鳳芹對馴化后的瘤胃液和傳統(tǒng)的沼液進(jìn)行高通量測序分析，結(jié)果表明瘤胃液的細(xì)菌主要分布在瘤胃球菌科、理研菌科等，而沼液中含量大于8%的細(xì)菌群落只有理研菌科和瘤胃球菌科，發(fā)揮了高效降解纖維素和甲烷生成的功能[23]。而本研究復(fù)合菌系正是從產(chǎn)沼氣旺盛的沼液中富集篩選得到，理研菌科與瘤胃菌科同樣起到分解木質(zhì)纖維素的作用。瘤胃菌科適合厭氧生長，部分細(xì)菌可氫化不飽和脂肪酸，有的能分解芳香族化合物、肉桂酸和巴豆酸酯[24]。嗜纖維菌科能溶解植物纖維及水解纖維素[25]。黃桿菌科專性需氧。螺旋體科也具有專一性降解半纖維素的作用[26]。互養(yǎng)菌科的細(xì)菌屬于厭氧發(fā)酵菌，可以利用有機(jī)酸發(fā)酵產(chǎn)生乙酸，利于菌系的對烴的降解[27]。在對復(fù)合菌系中優(yōu)勢菌株的分析后發(fā)現(xiàn)，分解木質(zhì)纖維素的細(xì)菌在分解木質(zhì)纖維素時，產(chǎn)生了大量的有機(jī)酸，由于有機(jī)酸的積累導(dǎo)致復(fù)合菌系在分解木質(zhì)纖維素旺盛時期pH值降到最低。在這些優(yōu)勢菌中既有好氧細(xì)菌又有厭氧細(xì)菌，而起木質(zhì)纖維素分解作用的主要都是厭氧細(xì)菌，好氧細(xì)菌的存在是將整個體系創(chuàng)造成無氧環(huán)境，進(jìn)而厭氧纖維素分解細(xì)菌發(fā)揮作用。正是由于復(fù)合菌系具有較高的微生物組成多樣性，才使得復(fù)合菌系具有較高的分解木質(zhì)纖維素的能力。

4結(jié)論

木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系BYND-8具有高效穩(wěn)定的分解能力，初始培養(yǎng)基接近中性時其分解效果最好。復(fù)合菌系BYND-8中細(xì)菌在科的分類水平上相對量較高，占優(yōu)勢的細(xì)菌為紫單胞菌科（Porphyromonadaceae）、柄桿菌科（Caulobacteraceae）和理研菌科（Rikenellaceae），主要參與木質(zhì)纖維素的分解。本研究為進(jìn)一步研究復(fù)合菌系協(xié)同分解木質(zhì)纖維素的機(jī)理奠定理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

Jnsson L J，Martin C Pretreatment of lignocellulose：formation of inhibitory by-products and strategies for minimizing their effects[J] Bioresource Technology，2016，199：103-112

溫博婷，袁旭峰，華彬彬，等 纖維素分解菌系WSD-5常溫產(chǎn)酶高溫糖化小麥秸稈研究[J] 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，19（2）：36-42

[3]Venkatesh C，Pradeep V An overview of key pretreatment processes employed for bioconversion of lignocellulosic biomass into biofuels and value added products[J] Biotech，2013，3（5）：415-431

[4]崔宗均，李美丹，樸哲，等 一組高效穩(wěn)定纖維素分解菌復(fù)合系MC1的篩選及功能[J] 環(huán)境科學(xué)，2002，23（3）：36-39

[5]Guo P，Wang X F，Zhu W B，et al Degradation of corn stalk by the composite microbial system of MC1[J] Journal of Environmental Sciences，2008，20（1）：109-114

[6]趙聽，張凱煜，谷潔，等 復(fù)合菌群FWD1的木質(zhì)纖維素降解特性及其微生物多樣性研究[J] 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2015，34（8）：1582-1588

[7]劉長莉 木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌群NSC-7菌種組成及種間協(xié)作機(jī)理[D] 哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2008

[8]張曉倫，劉旭，饒澤昌 高效纖維素分解菌混合培養(yǎng)及其降解能力[J] 南昌大學(xué)學(xué)報：理科版，2005，29（5）：500-502

[9]陳耀寧，曾光明，喻曼，等 與黃孢原毛平革菌協(xié)同降解稻草的混合菌篩選[J] 中國環(huán)境科學(xué)，2007，27（2）：189-193

[10]溫雪，付博銳，王彥杰，等 纖維素分解復(fù)合菌系WSC-9中厭氧細(xì)菌的分離[J] 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013，44（2）：47-52

[11]Kato S，Haruta S，Cui Z J，et al Stable coexistence of five bacterial strains as a cellulose degrading community[J] Applied and Environmental Microbiology，2005，71（11）：7099-7106

[12]Yan L，Gao Y M，Wang Y J，et al Diversity of a mesophilic lignocellulolytic microbial consortium which is useful for enhancement of biogas production[J] Bioresource Technology，2012，111（5）：49-54

[13]Wang W D，Yan L，Cui Z J，et al Characterization of a microbial consortium capable of degrading lignocellulose[J] Bioresource Technology，2011，102（19）：9321-9324

[14]王偉東，崔宗均，?？×?，等 一組木質(zhì)纖維素分解菌復(fù)合系的篩選及培養(yǎng)條件對分解活性的影響[J] 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，9（5）：7-11，44

[15]何江，毛忠貴，張慶華，等 高效木薯渣分解復(fù)合菌群RXS的構(gòu)建及其發(fā)酵特性研究[J] 環(huán)境科學(xué)，2012，33（3）：1020-1027

[16]Zhu H，Qu F，Zhu L H Isolation of genomic DNAs from plants，fungi and bacteria using benzyl chloride[J] Nucleic Acids Research，1993，21（22）：5279-5280

[17]王偉東，王小芬，劉長莉，等 木質(zhì)纖維素分解菌復(fù)合系WSC-6分解稻稈過程中的產(chǎn)物及pH動態(tài)[J] 環(huán)境科學(xué)，2008，29（1）：219-224

[18]宋亞彬 中溫木質(zhì)纖維素降解復(fù)合菌系及其對沼氣產(chǎn)量的影響[D] 大慶：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，2009

[19]王學(xué)華，黃俊，宋吟玲，等 高效水解酸化UASB活性污泥的菌群結(jié)構(gòu)分析[J] 環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2014，34（11）：2779-2784

[20]張文靜 烴類厭氧降解過程中互營細(xì)菌的分布特征和系統(tǒng)發(fā)育研究[D] 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2011

[21]馮平 肥育豬對不同類型纖維消化適應(yīng)性及其后腸發(fā)酵與微生物菌群變化研究[D] 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2013

[22]蘇增建，李敏，鄺春蘭 熱帶地區(qū)石油污染土壤中降解菌的篩選[J] 安全與環(huán)境學(xué)報，2008，8（1）：86-88

[23]高鳳芹 柳枝稷發(fā)酵產(chǎn)甲烷過程中纖維素降解機(jī)制及微生物多樣性變化[D] 北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015

[24]王繼文，王立志，閆天海，等 山羊瘤胃與糞便微生物多樣性[J] 動物營養(yǎng)學(xué)報，2015，27（8）：2559-2571

[25]布坎南，吉本斯 伯杰細(xì)菌鑒定手冊[M] 8版北京：科學(xué)出版社，1984：116-117

[26]張翔飛 活性干酵母對肉牛瘤胃發(fā)酵、纖維降解及微生物菌群的影響[D] 雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014

[27]周蕾 厭氧烴降解產(chǎn)甲垸菌系的組成及其代謝產(chǎn)物的特征[D] 上海：華東理工大學(xué)，2012