Page 102 - 《精细化工》2021年第6期
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·1164· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
1.2 节中所述 BB 种子液依次加入到装有 170 mL 赫 RSPIN kit for Soil(美国 Mpbio 公司)试剂盒提取样
奇逊氏无机盐培养液的 250 mL 锥形瓶中,用封口膜 品的基因组 DNA,选取Ⅴ3~Ⅴ4 可变区,使用 338F
封口后,将其置于 38 ℃,180 r/min 恒温培养振荡器 ( 5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′ )和 806R
中培养,BB 接种量 0.23%(相对 BCF 绝干质量)。 (5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)引物进行
和 HBB 组相比,另外两处理组的区别在于:一组所 PCR,扩增产物经质量分数为 2%琼脂糖凝胶电泳
用 BCF 事先于 121 ℃下保持 15 min,以消除体系中 检测后,使用 AxyPrep DNA Gel Extraction Kit(美
HM 的作用,简称 BB 组;另一组保留 BCF 中自携 国 Axygen Biosciences 公司)建库试剂盒进行文库
带的微生物菌系,而不接种 BB,该组简称 HM 组,两 构建,构建好的文库经 QuantiFluor™-ST(美国
组的其他操作同 HBB 组。所有处理组的 BCF 初始质 Promega 公司)定量,文库合格后使用 MiSeq PE300
量浓度均为 10 g/L,pH 6.8,每组处理重复 3 次。 平台(美国 Illumina 公司)进行上机测序。
分别收集处理 0、7、11、15 d 后样品,测定 pH 1.6 生物信息处理和理化数据统计
后,采用高速冷冻离心机于 4 ℃,5000 r/min 离心 对原始数据进行过滤、拼接后,得到有效序列,
5 min。离心后的残渣采用冷冻干燥机干燥后进行理 以 97%相似度将序列聚类成 OTUs,采用 Silva 数据
化分析和结构表征,对应的样品分别标记为 HBB0、 库和 RDP classifier 算法对 OTUs 的代表序列进行分
HBB7、HBB11 和 HBB15,收集的上清液即为粗酶 类学注释。根据分类学分析结果,进行 OTUs 丰度、
液,用来进行酶活性分析。另准备离心后新鲜残渣 多样性指数等分析,同时对物种注释在门和属水平
于–80 ℃立即冷冻,送往上海美吉生物信息科技有 进行群落结构的统计分析。在以上分析的基础上,
限公司进行细菌多样性测定。 采用 bray_curtis 距离算法的主坐标(PCoA)分析和
1.4 理化分析、酶活性及结构表征 相似度(Anosim)分析对比不同样本组间群落结构
1.4.1 理化指标 相似性或差异性。采用 Student T 检验和双尾检验分
pH 采用酸度计测定;BCF 干物质损失率采用 析评估不同样本组间物种差异显著水平及差异物
处理前后的样品在 105 ℃烘 4 h 的质量差测定,同 种。采用单因素方差分析及 Student T 检验分析检验
时定量样本中的蛋白质含量,以校核降解过程中的 各样本间理化指标的统计学差异。采用 Origin pro
干物质损失;蛋白质的含量(质量分数)是在采用 8.0 软件进行图形的绘制。所有测量值均为 3 次结果
凯氏定氮仪测定有机氮的基础上通过 6.25 系数校 的平均值(平均值±标准差)。所有分析均以 P<0.05
正获得 [14] 。 作为差异具有统计学意义的判断标准。
1.4.2 酶活性
纤维素 CMCase 酶和半纤维素木聚糖酶活性分 2 结果与讨论
别以 CMC-Na、山毛榉木聚糖为反应底物,以柠檬 2.1 降解过程中不同微生物区系下理化特征和酶
酸钠溶液提供缓冲环境,采用 DNS 法测定 [15] ;木质 活性的变化
素漆酶活性测定 [16] :取 2 mL 用 0.1 mol/L,pH 为
图 1 为 BB、HM 和 HBB 下降解过程 pH、蛋白
4.5 的醋酸-醋酸钠缓冲溶液配制成 0.5 mmol/L 的
质质量分数的变化。蛋白质包括微生物及其次生代
ABTS 溶液,室温下加入 1 mL 经适当稀释的粗酶液
谢产物,其含量是用来粗略表达微生物含量的指标。
启动反应,测反应最初 5 min 内 λ=420 nm 处吸光度
从图 1 可以看出,随着发酵时间的推进,3 种体系
的变化。一个漆酶酶活单位(U)定义为每分钟氧
下的 pH 和微生物含量均呈上升趋势。
化 1 µmol ABTS 所需酶量。
1.4.3 结构表征
聚合度(DP)采用铜乙二胺黏度法测定 [17] ;结
晶结构采用 X 射线衍射仪分析,测试条件:靶材 Cu,
管电压 30 kV,管电流 10 mA,扫描范围为 5°~60°;
X 射线结晶指数(CrI)采用 Segal 等所述方法进行
计算 [18] ;化学键和官能团是样品经 KBr 压片后,采
用红外光谱仪获得。
1.5 样本 16S rRNA 基因测序
将样品在冰上融化后,充分混合以保证菌体在
样品中的均匀分布,取样并离心。使用 FastDNA®