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纤维单胞菌种属研究
北纳生物 2019-01-03

菌株

<菌株>

原标题:纤维单胞菌属放线菌的研究进展

石云雷,余利岩,张玉琴

摘要:纤维单胞菌属(Cellulomonas)的一些菌株能够产生多种纤维素酶,在纤维素降解方面显示出明显优势。1923年Bergey等以产黄纤维单胞菌为模式菌建立了纤维单胞菌属。1991年Stackebrand和Prauser又以纤维单胞菌属为模式属建立了纤维单胞菌科(Cellulomonadaceae)。目前,纤维单胞菌属包含有从多种环境中分离培养得到的26个有效描述种。纤维单胞菌属菌株在分类学上的典型特征是:细胞壁的肽聚糖成分主要含有Orn和Glu/Asp,以MK-9(H4)为主要的甲基萘醌,主要的脂肪酸成分为anteiso-C15:0和C16:0,极性脂成分主要包括双磷脂酰甘油(DPG)和磷脂酰肌醇甘露糖甙(PIM)。基因组DNA的G+C含量为(68.5–76.0)mol%。最近,本实验室分离到2株纤维单胞菌,应用多相分类研究手段确定了他们的分类学地位。本文将结合我们的研究,对纤维单胞菌属的建立、分类学特征及其在生态和酶资源应用方面进行综述。

纤维素是自然界中最丰富的一类可再生碳水化合物资源,其分子化学结构稳定,具有较强的抗降解潜力。在工业生产中,主要通过强酸强碱和高压作用实现纤维素的初步消解后,由纤维素酶如外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等通过协同作用实现纤维素的彻底降解和转化;自然界中,纤维素的生物降解则主要是由一些微生物来实现的。纤维单胞菌最早是从纤维素发酵底物中分离得到的,后续研究发现,纤维单胞菌属的一些菌株具有良好的纤维素降解能力,在环境中对促进碳素循环起到了积极作用,因此得到了研究人员的广泛关注。

纤维单胞菌是一类革兰氏阳性的好氧或兼性厌氧菌,在自然条件下不仅能产生多种与降解纤维素相关的酶类,还具有多种其他的生理功能。如,产黄纤维单胞菌(Cellulomonas flavigena)菌株 ATCC 482具有沉淀重金属离子的功能;人纤维单胞菌(Cellulomonas hominis)菌株HO-D2能产生表面活性剂和乙酸、丁酸等物质促进石油的开采;双氮纤维单胞菌(Cellulomonas biazotea)菌株 NIAB 442能将草本植物高效转化成单细胞蛋白。

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