木质素在自然界中含量非常丰富，它是一种拥有极其复杂结构的天然高分子化合物，在高等植物细胞壁中木质素广泛存在，是仅次于纤维素的一种生物多聚体化合物，微生物难以降解木质素的原因在于木质素中各种生物学稳定的复杂键型。如何高效率的利用这类作物资源为目前所研究的热点课题，传统工业制备纤维素材料的方法不仅浪费大量的化学资源和能源，产生的制浆废液也污染环境；白腐真菌是目前应用广泛的、公认安全环保且无公害的可以将木质素降解为简单无机物的一类微生物。
木材腐朽真菌主要包括白色腐朽菌和褐色腐朽菌2种，其中白色腐朽真菌是木材腐朽真菌中最大的类群，包括大部分木生担子菌、少数子囊菌和半知菌，大多白腐菌可产生漆酶和锰过氧化物酶，极少数能产生木质素过氧化物酶，使木质素发生侧链氧化断裂、β−芳醚键断裂、芳香环氧化开裂以及苯环上脱甲氧基或甲基化反应而降解；同时木材腐朽真菌也是森林生物多样性的重要组成部分，在森林生态系统中起着关键的降解还原作用，能维持森林生态系统的物质循环和能量流动。
竹子纤维素含量高，是优质的生物精炼资源。但是，由于竹子质地紧密、硬度高，木质素与纤维素紧密结合，使得竹子纤维素的利用变得非常困难。细菌在降解木质素方面具有pH耐受性、生长温度适应性更强的优势，同时在进行基因工程改造时更加易于操作，具有广阔的前景，但目前关于专一降解竹子木质素的细菌报道很少，挖掘专门针对竹材的木质素降解细菌具有十分重要的意义。本研究从竹林中筛选分离得到木质素降解能力强且纤维素降解能力较弱的细菌，优化了其最佳生长条件，测定了其木质素降解酶、滤纸酶和木聚糖酶的活性，并进一步探究了其降解竹粉和碱性木质素的效果。研究结果为纤维素资源的工业生产提供了一定的理论基础及可替代菌株。
摘要
【背景】竹子纤维素含量高，被认为是优质的生物精炼资源。然而，竹子中的木质素与纤维素结合紧密，降解木质素成为有效利用竹子纤维素的关键。
【目的】筛选专一降解竹木质素的细菌，并探究其酶活活性及木质素降解效果。
【方法】以木质素为唯一碳源的培养基进行初筛，苯胺蓝、刚果红培养基进行复筛，通过测定酶活性评估其木质素降解能力。通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析竹子降解前后的形貌以及结构变化。
图1菌株XKG6在不同培养基上的褪色情况A：苯胺蓝褪色圈.B：刚果红褪色圈
图2菌株XKG6生长的最适pH(A)和最适温度(B)不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)
图3菌株XKG6液体发酵12 d内的酶活变化
图4菌株BYAU-LC3对不同纤维素材料的降解情况
【结果】从竹林中筛选分离出一株细菌XKG6，为食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)。菌株XKG6分泌的漆酶、木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、滤纸酶和木聚糖酶活性最高分别为1 543.21、6 229.32、826.41、2 602.1和1 889.25 U/L。菌株XKG6降解碱木质素7 d后的降解率为14.04%。通过傅里叶变换红外光谱和扫描电镜发现竹木质素经菌株XKG6处理后结构有明显变化。
【结论】本研究筛选获得了一株具有较强木质素降解能力的细菌，该菌株在降解竹木质素过程中保留了较多的纤维素，为纤维素资源的工业生产提供了潜在的替代菌株。