园林废弃物中高效降解菌的分离与鉴定

园林废弃物中高效降解菌的分离与鉴定

作者：周童袁泽斌万可牟昌红王从梅欧阳秀琴王波

来源：《天津农业科学》2018年第10期

摘要：为了更好地对园林废弃物进行资源化利用，试验以堆肥腐熟后的园林废弃物作为供试材料，进行其菌株的分離和鉴定。通过细菌16S rDNA测序分析，鉴定出21株细菌，分属于3门5纲7目10科13种，其中，厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）分别鉴定出4种、6种和3种；通过真菌rDNA ITS 测序分析，鉴定出9株真菌，分属于1门（子囊菌门）2纲2目2科3属5种，其中青霉菌属（Penicillium）鉴定出3种，曲霉属（Aspergillus）和短梗霉属（Aureobasidium）各鉴定出1种。

关键词：园林废弃物；菌株；分离；鉴定

中图分类号：S961.6 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.10.001

Abstract： In order to make better use of garden wastes， the experiment was conducted to isolate and identify the strains from the garden wastes composting. According to the bacterial 16S rDNA sequencing analysis， 21 bacteria strains were identified， which were belonged to 3 phyla，5 classes， 7 orders， 10 families and 13 species. Among the three phyla， the bacteria of Firmicutes， Proteobacteria， Actinobacteria were identified 4 species， 6 species， and 3 species，respectively. According to fungal rDNA ITS sequencing analysis， 9 fungi strains were identified，which were belonged to 1 phylum （Ascomycota）， 2 classes， 2 orders， 2 families， 3 genuses， 5 species. Among the three genuses， the fungi of Penicillium， Aspergillus， and Aureobasidium were identified 3 species， 1 species， and 1 species， respectively.

Key words： garden waste； strains； isolation； identification

随着城市绿化建设的飞速发展以及人们对生态环境要求的提高，园林废弃物的数量快速增加，焚烧、填埋、粉碎粗回收等非资源化的处理方式既带来了严重的环境问题[1]，同时也造成了资源的浪费。大多数园林废弃物含有丰富的有机质，部分地区通过堆肥使其形成基质重新应用于园林和城市绿化，对土壤有很好的改良作用，是一种变废为宝的科学手段，一方面降低了对自然环境的污染，另一方面也节约了资源，是一种适合可持续发展的处置方式。

目前，处理园林废弃物堆肥的主要模式是参照农业废弃物的堆肥方式，然而，相较于一般的农业废弃物，园林废弃物中有更加丰富的、难以降解的木质纤维素，主要存在于植物细胞壁的微管组织中，纤维素分子链聚集成的微纤丝相互交织镶嵌排列形成结晶相和非结晶相，该结构具有超强的防御作用，化学试剂难以有效接触纤维素表面[2]，降解速率低，严重阻碍以园林废弃物为原料的堆肥处理进程。

芽孢杆菌、诺卡氏菌、高温放线菌、黑曲霉、青霉等微生物均具有木质纤维素降解能力[3]，可提高木质纤维素降解速率，因此，高效降解纤维素的微生物菌株筛选对园林废弃物高效资源化利用意义重大。

试验对腐熟的园林废弃物进行微生物分离实验以及分子生物学鉴定，获得园林废弃物腐熟过程中的细菌和真菌信息，旨在为具有纤维素降解能力的菌株筛选提供基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

腐熟材料是不同植物枝叶的混合物，取自常州新北区园林绿化服务处。

1.2 试验仪器

高压灭菌锅（MLS-3780）、人工气候箱（韶关市泰宏医疗器械有限公司生产）、电子天平（梅特勒-托利多EL303）、恒温培养振荡器（ZD-810，上海精宏实验设备有限公司生产）、pH计（梅特勒-托利多S220）、高速台式离心机（TDL-8-AC，上海安亭科学仪器厂生产）、超净试验台（SW-CJ-1F，苏州尚田洁净技术有限公司生产）。

1.3 培养基及配置

1.3.1 改良高氏1号培养基（培养真菌）葡萄糖10.0 g·L-1，蛋白胨5.0 g·L-1，硝酸钾 1.0 g·L-1，磷酸氢二钾0.5 g·L-1，硫酸镁 0.5 g·L-1，氯化钠 0.5 g·L-1，硫酸亚铁0.01 g·L-1，去离子水1 000 mL，pH值调至7.2，添加琼脂粉15.0 ～20.0 g·L-1。

1.3.2 牛肉膏蛋白胨培养基（培养细菌）牛肉膏5.0 g·L-1，蛋白胨10.0 g·L-1，氯化钠5.0 g·L-1，去离子水1 000 mL，pH值调至7.2，添加琼脂粉15 ～20 g·L-1。

1.3.3 牛肉膏蛋白胨液体培养基（培养细菌）牛肉膏5.0 g·L-1，蛋白胨10.0 g·L-1，NaCl 5.0 g·L-1，去离子水1 000 mL，pH值调至7.2。

1.3.4 马铃薯培养基马铃薯200.0 g·L-1，葡萄糖20.0 g·L-1，琼脂15.0 ～20.0 g·L-1，去离子水1 000 mL，pH值调至7.2。

1.4 试验方法

1.4.1 微生物分离纯化在无菌条件下称量1.0 g园林废弃物腐熟材料样品，装入无菌三角瓶中，加入99 mL无菌水，密封后置于培养振荡器（200 r·min-1、25 ℃）振荡20 min，对混匀的样品进行梯度稀释，配制成1×10-2，1×10-3，……1×10-8不同浓度梯度的稀释液。