シルコルム排泄物から分離されたセルロース分解細菌の特性評価とそのセルラーゼ産生の最適化

大量の耐火性セルロースは、堆肥化を介してシルクウォーム（bombyx mori）排泄の資源利用効率を制限する重要な制限因子です。セルロース分解細菌のスクリーニングは、カイコの排泄物の安全かつ迅速な分解のために高品質の株を提供する可能性があります。この研究では、高効率でセルロースを分解することができる細菌がカイコの排泄物から分離され、セルラーゼ産生の条件が最適化されました。株は、ナトリウムカルボキシメチルセルロース培養およびコンゴ赤で染色された染色を介して事前にスクリーニングされ、ろ紙酵素活性テストを介して再脱退し、形態学的観察、生理学的および生化学試験、および16S rDNA配列の系統解析を介して同定されました。酵素活性アッセイは、3,5-ジニトロサリシル酸法を使用して実行されました。高度にセルロール溶解株であるDC-11は、亜種であると同定されました。この株の最適温度とpHはそれぞれ55°Cと6であり、濾紙酵素活性（FPase）、エンドグルカナーゼ活性（CMCase）、およびエキソグルカナーゼ活性（Cxase）は15.40 U/ml、11.91 U/mlに達しました。20.61 U/ml。さらに、DC-11で治療された治療群のセルロース分解率は、Biocaugmentationテストで39.57％でした。これは、DC-11のない対照群（10.01％）よりも有意に高かった。株DC-11は、セルラーゼ活性が高い酸耐性で熱耐性セルロース分解株であることが示されました。このひずみは、セルロース分解に生命測定効果を発揮し、シルコルム排泄物の安全かつ迅速な堆肥化に適用できる微生物接種を調製するのに使用する可能性があります。

An abundance of refractory cellulose is the key limiting factor restricting the resource utilization efficiency of silkworm (Bombyx mori) excrement via composting. Screening for cellulose-degrading bacteria is likely to provide high-quality strains for the safe and rapid decomposition of silkworm excrement. In this study, bacteria capable of degrading cellulose with a high efficiency were isolated from silkworm excrement and the conditions for cellulase production were optimized. The strains were preliminarily screened via sodium carboxymethyl cellulose culture and staining with Congo red, rescreened via a filter paper enzyme activity test, and identified via morphological observation, physiological and biochemical tests, and phylogenetic analysis of the 16S rDNA sequence. Enzyme activity assay was performed using the 3,5-dinitrosalicylic acid method. DC-11, a highly cellulolytic strain, was identified as Bacillus subtilis. The optimum temperature and pH of this strain were 55 °C and 6, respectively, and the filter paper enzyme activity (FPase), endoglucanase activity (CMCase), and exoglucanase activity (CXase) reached 15.40 U/mL, 11.91 U/mL, and 20.61 U/mL. In addition, the cellulose degradation rate of the treatment group treated with DC-11 was 39.57% in the bioaugmentation test, which was significantly higher than that of the control group without DC-11 (10.01%). Strain DC-11 was shown to be an acid-resistant and heat-resistant cellulose-degrading strain, with high cellulase activity. This strain can exert a bioaugmentation effect on cellulose degradation and has the potential for use in preparing microbial inocula that can be applied for the safe and rapid composting of silkworm excrement.