纤维分解菌cellulose decomposing microorganisms产生纤维素酶分解纤维素的微生物。细菌、放线菌、真菌中都有一些代表属、种。少数细菌只能利用纤维素及其水解产物(纤维二糖)作为碳源和能源,绝大多数微生物既能利用纤维素,也能利用其他有机物。主要分布在土壤中,其种类、数量及活性受土壤酸度、通气性、水分、温度及有效氮等因子影响。 中温性好气纤维分解细菌主要有噬纤维菌属(Cy-tophaga)、生孢噬纤维菌属(Sporocytophaga) 的一些种和纤维多囊菌(Polyangium cellulosum); 真菌中常见的有黑曲霉(A.niger)、灰腐质霉(Humicola gri-sea)、葡萄穗霉(Stachybotrys atra)、绿色木霉(Tri-choderma viride)、绳生毛壳(Chaetomium funico-lum)以及青霉属的一些种;放线菌中的诺卡氏菌属和放线菌属(Actinomyces)中有些种也能分解纤维素,但在植物残体分解后期才较多出现。厌气性纤维分解细菌主要是芽孢梭菌属(Clostridium)的一些种,如纤维二糖梭菌(Cl.cellobioparum)和奥氏梭菌 (Cl.ome-lianski)。好热性纤维分解菌多存在于高温堆肥中,包括好气性和厌气性种类,常见有热纤维梭菌(Cl.ther-mocellum)和热解纤维梭菌(Cl. thermocelluloseum),20世纪40年代在中国东北和西南用作高温堆肥接种剂的扎扎菌(Bacillus thermofibricolus) 和元平菌(Cl.thermocellum,Plectridium sniezskoi)都是好热性纤维分解细菌; 土壤中好热性纤维分解放线菌有链霉菌属和小单孢菌属(Micromonospora) 中的一些种,但不是严格好热菌,也能在28℃生长; 真菌中已记载的只有在堆肥发热阶段出现的绒毛好热真菌 (Thermo-myces lanuginosus)。 纤维素的生物降解大体分为两个阶段。纤维素水解为简单糖类; 再继续氧化分解最终成CO2和水。纤维素水解酶系是参与前一阶段的专性酶,包括几种不同的酶,统称纤维素酶。❶C1酶水解未经降解的天然纤维素,对部分降解的多糖和寡糖很少作用或无作用; ❷β(1-4)葡聚糖酶,又称Cx酶,它不能水解天然纤维素,只能切割部分降解的多糖,又可分为内切酶和外切酶两类,前者切割长链内葡萄糖单位间的链,产生纤维二糖和不同大小的寡糖及葡萄糖,后者从大分子的一端每次切下两个葡萄糖单位,产物为纤维二糖; ❸β-葡萄糖苷酶水解纤维二糖、三糖及低分子量的寡糖成葡萄糖,过去所称纤维二糖酶,现知其作用底物不仅是纤维二糖。 纤维分解菌在自然界碳素循环中具有重大意义。据估计,一年中地球上绿色植物经过吸收转化日光能所积累的生物量 (主要是纤维素)约为2×1011吨碳,相当于亿万年积累的煤、石油等可燃物或化石能源的1/70。如能善于利用,这是相当丰富的再生资源和能源。土壤中纤维分解菌的活动,决定着中间产物的形成和土壤能量物质的供应,是农业生产中的重要问题,与土壤肥力密切相关。高温纤维分解菌剂或牛、马粪常用于堆肥接种以促进腐熟,纤维分解菌还有利于土壤腐殖质的形成和促进团粒结构的生成。近年来研究了反刍动物瘤胃中的纤维分解菌的作用,工业上也常利用纤维素的水解产物,所以20世纪60年代以来,已从一些纤维分解菌的发酵液中提取得到较纯的纤维素酶制剂。 纤维分解菌cellulose decomposing microorganisms产生纤维素酶分解纤维素的微生物。主要种类:中温需氧的细菌有噬纤维菌属(Cytophaga)、生孢噬纤维菌属(Sporocytophaga)的一些种;真菌中常见的有黑曲霉(As-pergillus niger)、灰腐质霉(Humicola grisea)、葡萄穗霉(Stachybotrys atra)、绿色木霉(Trichoderma viride)以及青霉属(Penicillium)的一些种;放线菌中有诺卡氏菌属(Nocardia)和放线菌属(Actinomyces)中的一些种。厌氧性主要是芽孢梭菌属(Clostridium)的一些种,如纤维二糖梭菌(Cl.cellobioparum)和奥氏梭菌(Cl.omelianski)。好热性纤维分解菌多见于高温堆肥中,包括需氧性和厌氧性的种类,常见的有热纤维梭菌(Cl.thermocellum)和热解纤维梭菌(Cl.thermocelluloseum)。纤维分解菌在自然界碳素循环中具有重大意义,土壤中纤维分解菌的活动,决定着中间产物的形成和土壤能量物质的供应,是农业生产中的重要问题,与土壤肥力密切相关,因纤维分解菌有利于土壤腐殖质的形成和促进团粒结构的生成。为解决饲料问题,还研究了反刍动物瘤胃中的纤维分解菌的作用;工业上可从纤维分解菌的发酵液提取较纯的纤维素酶制剂。 |