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曲怡臻?科技日報記者?王祝華
木霉+木薯皮渣結(jié)合，可產(chǎn)生奇妙的“化學(xué)反應(yīng)”，帶來出乎意料的驚喜答案。5月8日，記者從海南大學(xué)獲悉，該校植物保護學(xué)院劉銅團隊通過揭示木霉降解木薯皮渣生產(chǎn)生物農(nóng)藥的發(fā)酵機制，提高木霉菌生產(chǎn)速度，加快木霉菌規(guī)模化生產(chǎn)進程。該研究有助于進一步推動生物農(nóng)藥替代部分化學(xué)農(nóng)藥的綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展，同時，通過分析木霉菌豐富的碳水化合物降解酶庫，為利用熱帶農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品提供了一種新途徑。該研究成果以《木霉菌T069在木薯皮固態(tài)發(fā)酵過程中獨特的糖轉(zhuǎn)化方式和復(fù)雜的CAZyme系統(tǒng)》為題，發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《工業(yè)作物和產(chǎn)品》上。
木霉菌是一種重要的生防真菌，篩選經(jīng)濟高效的發(fā)酵原料是其大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)。團隊負責(zé)人向記者介紹，團隊前期從椰子殼、香蕉假莖、木薯皮、甘蔗渣、菠蘿皮等5種農(nóng)業(yè)廢棄物中篩選適合生產(chǎn)木霉菌的發(fā)酵基質(zhì)時發(fā)現(xiàn)，木霉菌在木薯皮渣上菌絲生長最快，孢子產(chǎn)量最高。
在先前研究中，團隊發(fā)現(xiàn)木霉菌T069可利用木薯皮渣固體發(fā)酵產(chǎn)生高含量的木霉孢子粉用于植物病害的防治，但是對該固體發(fā)酵過程的機制并不清楚。在此次研究木霉菌降解木薯皮渣的機制時，為將木霉菌的水解酶系統(tǒng)與木薯皮渣的降解程度建立聯(lián)系，團隊測定整個發(fā)酵過程中木霉菌胞外蛋白質(zhì)組、木薯皮降解程度以及分解后糖類種類濃度的變化，來聯(lián)合解釋這一動態(tài)降解過程。
為進一步揭示木霉如何利用木薯皮渣快速生產(chǎn)生物農(nóng)藥，團隊通過利用蛋白質(zhì)非標(biāo)記定量技術(shù)，探索碳水化合物水解酶之間降解木薯皮渣的協(xié)同作用機制，發(fā)現(xiàn)木霉菌T069在發(fā)酵早期以產(chǎn)生半纖維素酶、木質(zhì)素降解酶和果膠酶為主，后期產(chǎn)生淀粉酶和纖維素酶，這些水解酶與木薯皮渣相互作用，使得木薯皮渣的主要成分被降解成低聚寡糖。研究還發(fā)現(xiàn)木霉菌T069在發(fā)酵過程產(chǎn)生豐富的碳水化合物水解酶和有趣的糖轉(zhuǎn)化方式。
目前，該團隊正在開展木霉伴侶型、多元共生型和不同功能型的微生物制劑研發(fā)工作，推廣“利用農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)微生物制劑的微工廠”新模式，推動和促進我國綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
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