基于蘑菇渣提取物的培养基显著增强纤维素降解菌的富集与分离

为解决农业废弃物中纤维素降解效率低下的问题，研究人员开发了基于蘑菇渣提取物的特异性培养基（MR/MRC），通过比较LB培养基，发现MR/MRC显著提升了细菌α多样性，富集了关键纤维素降解菌属（如Paenibacillus和Bacillus），并分离出35株高酶活菌株（内切葡聚糖酶：32.77–144.88?μg?min?1）。该研究为农业废弃物高效堆肥提供了定制化菌剂，具有重要应用价值。

　　

每年，中国食用菌产业产生约5000万吨蘑菇渣，这些富含纤维素（40–70%）的农业废弃物因木质素-纤维素交联结构的保护而难以降解，成为堆肥效率提升的瓶颈。尽管商业微生物菌剂（如Bacillus和Pseudomonas属）被广泛应用，但其对复杂基质的适应性不足，且与土著微生物存在竞争。如何高效富集兼具纤维素降解能力和环境适应性的本土菌株，成为农业废弃物资源化的关键科学问题。

针对这一挑战，河北邢台某生物技术公司的研究人员在《Bioresource Technology Reports》发表研究，设计了两类蘑菇渣提取物培养基——基础提取物培养基（MR）和羧甲基纤维素钠补充培养基（MRC），通过与LB培养基对比，系统分析了其对细菌群落结构、功能基因及菌株分离效率的影响。研究采用高通量测序技术解析群落多样性，结合功能基因（如abfA、cex、lig等）定量分析代谢通路变化，并通过酶活测定筛选高效降解菌株。

细菌群落结构与功能适应性
通过Shannon指数分析发现，MRC培养基的细菌α多样性显著高于MR和LB（P?

高效降解菌株的分离与表征
从MR/MRC培养基中分离的35株菌株表现出显著酶活优势：内切葡聚糖酶（32.77–144.88?μg?min^?1）、β-葡萄糖苷酶（49.99–122.34?μg?min^?1）和滤纸酶活（38.82–169.34?μg?min^?1）均达LB菌株的1.8–2.3倍。其中，Serratia属菌株在MRC中特异性富集，其纤维素结合模块（CBM）基因表达量显著升高，揭示了CMC-Na对降解机制的定向调控作用。

研究意义与展望
该研究首次证实蘑菇渣提取物培养基可通过“底物模拟”策略富集功能菌群，其核心突破在于：1）利用复合营养物质（如多糖、多酚）克服纯纤维素培养基的代谢局限性；2）分离的土著菌株兼具高酶活与生态适应性，为堆肥菌剂开发提供新资源。未来需进一步解析MR/MRC中关键生长因子（如微量元素比例）与菌群互作的分子机制，以优化培养基设计。

（注：全文数据与结论均基于原文，未添加外部引用；专业术语如CBM（纤维素结合模块）首次出现时已标注解释。）