劉曉飛 侯 艷 馬京求 關(guān)樺楠 張 娜 馬永強(qiáng)

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院， 哈爾濱 150076)

0 引言

全球玉米的年產(chǎn)量超過10.3億t，其中近50%由玉米芯、秸稈等組成[1]。玉米芯是玉米生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的具有高木糖含量的能量密集型農(nóng)業(yè)廢棄物[2]，也是一種木質(zhì)纖維素材料，其成分主要有纖維素、半纖維素和木質(zhì)素[3]。玉米芯能量密度比常見的生物質(zhì)(如玉米秸稈和柳枝稷)高出近兩倍。與玉米秸稈和柳枝稷相比，玉米芯中木質(zhì)素含量較低，是開發(fā)生物轉(zhuǎn)化技術(shù)產(chǎn)品的適宜原料[4]，可作為一種可再生生物質(zhì)生產(chǎn)可溶性糖，還可以通過化學(xué)、微生物降解等發(fā)酵方法生產(chǎn)液體生物燃料，如乙醇等[5-7]。文獻(xiàn)[8]以O(shè)2為氧化劑，在水溶液中將玉米芯轉(zhuǎn)化為甲酸和乙酸。文獻(xiàn)[9]以硫酸為催化劑，通過水解玉米芯生產(chǎn)乙酰丙酸。

由于玉米芯中木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的復(fù)雜性和頑固性，在溫和條件下將其轉(zhuǎn)化為有價(jià)值、高收率、高選擇性的化工產(chǎn)品還面臨諸多挑戰(zhàn)，尤其是在前期預(yù)處理階段[10-11]。文獻(xiàn)[12]通過研發(fā)3種不同的微波輔助堿鹽預(yù)處理方法來提高玉米芯廢料的糖產(chǎn)量，這些預(yù)處理方法可有效提高木質(zhì)纖維素糖的回收效率，可用于可溶性糖、微生物燃料的生產(chǎn)。文獻(xiàn)[13]研發(fā)了一種利用表面活性劑(吐溫80)同時(shí)進(jìn)行玉米芯預(yù)處理和糖化來提高生物乙醇產(chǎn)量的方法，結(jié)果表明，添加10%的吐溫80進(jìn)行預(yù)處理和糖化，得到的葡萄糖和木糖產(chǎn)量最大，乙醇產(chǎn)量也有所提高。近年來研究發(fā)現(xiàn)，許多微生物具有纖維素降解能力，并且可應(yīng)用于玉米芯的降解。文獻(xiàn)[14]構(gòu)建了一株具有天然木糖醇積累能力的產(chǎn)木糖醇工業(yè)酵母菌株P(guān)E-2，用來降解玉米芯、生產(chǎn)木糖醇。文獻(xiàn)[15]利用經(jīng)生物整合處理的纖維素水解梭狀芽胞桿菌發(fā)酵玉米芯，生產(chǎn)正丁醇。

放線菌通過提高纖維素的水溶性、增強(qiáng)菌絲穿透性從而降解纖維素，且在高溫及高堿等極端環(huán)境下對(duì)木質(zhì)素仍具有顯著的降解作用。本文從東北寒地黑土中篩選得到一株具有高效降解纖維素的放線菌GS-3-39，將其作為玉米芯工業(yè)生產(chǎn)的預(yù)處理劑，以提高玉米芯木質(zhì)纖維素降解率，從而提高其利用率。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1樣品來源

土壤樣品來自黑龍江省牡丹江市(43°24′N，128°2′E)，玉米芯產(chǎn)自黑龍江省哈爾濱市。

1.1.2儀器與設(shè)備

LDZX-75KBS型立式壓力蒸汽滅菌器(濟(jì)南鑫貝西生物技術(shù)有限公司)；DHG-9123A型電熱恒溫培養(yǎng)箱(深圳市中盛科儀科技有限公司)；ZHJH-C1115B型超凈工作臺(tái)(上海雙旭有限公司)；TG16-WS型臺(tái)式高速離心機(jī)(山東博科科學(xué)儀器有限公司)；PerkinElmer UATR Two型紅外光譜儀(珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司)；S-3400NⅡ型掃描電鏡(蘇州佐藤精密儀器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1培養(yǎng)基制備

GS固體培養(yǎng)基：可溶性淀粉6 g，KNO30.3 g，NaCl 0.15 g，K2HPO4·3H2O 0.15 g，MgSO4·7H2O 0.15 g，F(xiàn)eSO4·7H2O 0.003 g，瓊脂5.4 g，pH值7.2～7.4。

燕麥汁瓊脂(ISP3)固體培養(yǎng)基：燕麥片20.0 g，KNO31.0 g，K2HPO4·3H2O 0.8 g，NaCl 0.8 g，瓊脂粉20.0 g，pH值7.2～7.4。

GY液體培養(yǎng)基：酵母浸粉1 g，葡萄糖1 g，MgSO4·7H2O 0.05 g，K2HPO4·3H2O 0.05 g，pH值7.2～7.4。

發(fā)酵培養(yǎng)基：玉米秸稈2 g，(NH4)2SO40.4%，KH2PO40.2%，MgSO4·7H2O 0.05%，蛋白胨1%，牛肉膏0.5%，pH值7.2～7.4。

CMC培養(yǎng)基：CMC(羧甲基纖維素鈉)1.5%，酵母膏0.1%，NH4NO30.1%，MgSO4·7H2O 0.02%，K2HPO40.05%，pH值7.2～7.4。

1.2.2菌種的分離、純化

土樣經(jīng)自然風(fēng)干，研磨后取5 g與45 mL無菌水混合，加適量玻璃珠于28℃、180 r/min振蕩30 min，過濾后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%原液，原液依次稀釋至質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%、0.01%、0.001%，分別取200 μL于培養(yǎng)基上進(jìn)行涂布，于28℃條件下倒置培養(yǎng)15 d，然后將培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的放線菌挑入ISP3培養(yǎng)基進(jìn)行單一菌的篩選。

1.2.3剛果紅染色試驗(yàn)

將篩選出的菌種接入CMC培養(yǎng)基中培養(yǎng)15 d，進(jìn)行剛果紅染色試驗(yàn)，進(jìn)行纖維素降解能力的測(cè)定。

1.2.4菌種鑒定

形態(tài)學(xué)鑒定：將菌株接入ISP3固體培養(yǎng)基上，28℃下恒溫培養(yǎng)3～4 d后，觀察菌落大小、顏色、邊緣狀況；將菌株接入GY液體培養(yǎng)基中，28℃、180 r/min恒溫振蕩條件下培養(yǎng)3～4 d，取適量菌液于載玻片上，固定后用番紅染色，觀察菌絲形態(tài)。

分子生物學(xué)鑒定：參照文獻(xiàn)[16]并加以修改進(jìn)行16S rRNA分子生物學(xué)鑒定。將獲得的單菌株進(jìn)行DNA提取，連接T載體，熱轉(zhuǎn)化后挑取陽性克隆，進(jìn)行PCR擴(kuò)增；送到檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)序，構(gòu)建該菌株的系統(tǒng)發(fā)育樹。

1.2.5單因素試驗(yàn)

以玉米芯木質(zhì)纖維素降解率為指標(biāo)，研究發(fā)酵時(shí)間(1、3、5、7、9 d)、培養(yǎng)基初始pH值(4、5、6、7、8)、發(fā)酵轉(zhuǎn)速(120、140、160、180、200 r/min)、發(fā)酵溫度(24、26、28、30、32℃)及接菌量(玉米芯發(fā)酵培養(yǎng)基中菌質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、2%、3%、4%、5%)對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的影響，按照上述單因素依次進(jìn)行試驗(yàn)并測(cè)定玉米芯木質(zhì)纖維素降解率，且后續(xù)單因素試驗(yàn)均在前一因素試驗(yàn)的較優(yōu)結(jié)果上進(jìn)行。

1.2.6玉米芯木質(zhì)纖維素降解率測(cè)定

玉米芯洗凈、干燥，利用萬能粉碎機(jī)粉碎后，過40目篩，備用。將配制好的菌懸液接種到玉米芯發(fā)酵培養(yǎng)基中，按單因素試驗(yàn)條件進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，發(fā)酵結(jié)束后，降解后的玉米芯用質(zhì)量恒定后的質(zhì)量為m0的濾紙進(jìn)行過濾，經(jīng)水沖洗后，經(jīng)中性洗滌劑(3%十二烷基硫酸鈉)煮沸處理，除去可溶性物質(zhì)，置于105℃干燥1 h，干燥冷卻器中靜置30 min后稱量，質(zhì)量記為m1，再105℃干燥1 h，干燥冷卻器中靜置30 min后稱量，質(zhì)量記為m2(m1與m2相差不高于0.02 g即為質(zhì)量恒定)，質(zhì)量恒定后的質(zhì)量減濾紙的質(zhì)量m0即為降解剩余物質(zhì)量m3。玉米芯木質(zhì)纖維素降解率Y計(jì)算公式為

Y=(m-m3)/m×100%

(1)

式中m——培養(yǎng)基中玉米芯粉末質(zhì)量，g

1.2.7發(fā)酵條件響應(yīng)曲面法優(yōu)化

利用Design-Expert 8.0軟件對(duì)發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化[17]。確定玉米芯木質(zhì)纖維素降解率最優(yōu)發(fā)酵條件。

1.2.8玉米芯中主要成分的測(cè)定

采用范氏洗滌法[18]測(cè)定降解前、后玉米芯中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和灰分的含量。

1.2.9掃描電鏡觀察

參照文獻(xiàn)[19]處理玉米芯，在響應(yīng)曲面法確定的最優(yōu)條件下發(fā)酵玉米芯，對(duì)玉米芯降解前后進(jìn)行掃描電鏡觀察。

1.2.10紅外光譜觀察

參照文獻(xiàn)[20]處理玉米芯，在響應(yīng)曲面法確定的最優(yōu)條件下發(fā)酵玉米芯，對(duì)玉米芯降解前后進(jìn)行紅外光譜觀察。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌株GS-3-39剛果紅染色結(jié)果

篩選出一株纖維素降解能力較強(qiáng)的放線菌，命名為GS-3-39，其剛果紅染色結(jié)果如圖1所示。

圖1 菌株GS-3-39剛果紅染色結(jié)果Fig.1 Strain GS-3-39 Congo red staining results

由圖1得到透明圈與菌落直徑比值最大的菌株，該菌株剛果紅染色后透明圈的直徑D為(22.63±2.36) mm，菌落生長(zhǎng)的直徑為(4.93±0.74) mm，其透明圈與菌落直徑比值為4.62±0.26，說明GS-3-39具有較好的纖維素降解能力。

2.2 菌種鑒定結(jié)果

2.2.1形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果

菌株形態(tài)學(xué)鑒定如圖2、3所示。

圖2 單菌落形態(tài)Fig.2 Morphology of single colony

圖3 番紅染色鏡檢圖Fig.3 Gram staining microscopy

由圖2可知該菌株在ISP3固體培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)形態(tài)，菌體呈黃色且周圍產(chǎn)生黃色孢子，圖3為番紅染色結(jié)果，該菌可產(chǎn)生均勻菌絲，可初步鑒定該菌為放線菌屬。

2.2.2分子生物學(xué)鑒定結(jié)果

(1)菌株的PCR擴(kuò)增結(jié)果

圖4 菌株GS-3-39的PCR擴(kuò)增結(jié)果Fig.4 PCR amplification results of strain GS-3-39

菌株的PCR擴(kuò)增結(jié)果如圖4(圖中Marker為DL2000 DNA Marker，1、2均為菌株GS-3-39的PCR擴(kuò)增結(jié)果)所示。圖4中1 500 bp左右有一個(gè)明亮且清晰的條帶。

(2)菌株的質(zhì)粒提取結(jié)果

質(zhì)粒提取結(jié)果如圖5(圖中Marker為DL5000 DNA Marker，1、2均為菌株GS-3-39的質(zhì)粒提取結(jié)果)所示。由圖5可知，質(zhì)粒條帶清晰，外送測(cè)序。

(3)系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建

系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建結(jié)果如圖6所示。由圖6可確定菌株GS-3-39為放線菌屬。

圖5 菌株GS-3-39的質(zhì)粒提取結(jié)果Fig.5 Plasmid extraction results of strain GS-3-39

圖6 菌株系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.6 Phylogenetic tree of strains

2.3 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.3.1發(fā)酵時(shí)間

發(fā)酵時(shí)間對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的影響結(jié)果如圖7所示。

圖7 不同發(fā)酵時(shí)間時(shí)的玉米芯木質(zhì)纖維素降解率變化曲線Fig.7 Effect of fermentation time on cellulose degradation rate of corn cob

由圖7可知，玉米芯木質(zhì)纖維素降解率隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，在發(fā)酵5 d時(shí)降解率達(dá)到16.95%。原因可能是放線菌GS-3-39繁殖數(shù)量增多，產(chǎn)酶量增多，降解率增大。后隨著時(shí)間的增長(zhǎng)降解率雖有提高但并不顯著，考慮到成本問題，將最佳發(fā)酵時(shí)間定為5 d。

2.3.2培養(yǎng)基初始pH值

培養(yǎng)基初始pH值對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的影響結(jié)果如圖8所示。

圖8 不同培養(yǎng)基初始pH值時(shí)的玉米芯木質(zhì)纖維素降解率變化曲線Fig.8 Effect of initial pH value of medium on cellulose degradation rate of corn cob

由圖8可知，在培養(yǎng)基初始pH值為5時(shí)達(dá)到木質(zhì)纖維素降解率的最高值18.355%。原因可能是放線菌GS-3-39生長(zhǎng)最適pH值為5。

2.3.3發(fā)酵轉(zhuǎn)速

發(fā)酵轉(zhuǎn)速對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的影響結(jié)果如圖9所示。

圖9 發(fā)酵轉(zhuǎn)速對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的影響Fig.9 Effect of fermentation revolution on cellulose degradation rate of corn cob

由圖9可知，在轉(zhuǎn)速為160 r/min時(shí)達(dá)到最高降解率19.485%。原因可能是隨著發(fā)酵轉(zhuǎn)速的增大，放線菌GS-3-39產(chǎn)的木質(zhì)纖維素酶與玉米芯充分接觸，使木質(zhì)纖維素的降解率逐漸增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速再增大時(shí)，致使菌細(xì)胞壁破裂，菌種死亡，降解率下降。

2.3.4發(fā)酵溫度

發(fā)酵溫度對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的影響結(jié)果如圖10所示。

圖10 發(fā)酵溫度對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的影響Fig.10 Effect of fermentation temperature on cellulose degradation rate of corn cob

由圖10可知，在28℃時(shí)達(dá)到降解率最高值20.57%。原因可能是此溫度是放線菌GS-3-39最適生長(zhǎng)溫度，此溫度下酶作用能力最強(qiáng)。

2.3.5接菌量

接菌量對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的影響結(jié)果如圖11所示。

圖11 接菌量對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的影響Fig.11 Effect of bacterial inoculation on cellulose degradation rate of corn cob

由圖11可知，當(dāng)接菌量為3%時(shí)達(dá)到最高的降解率21.335%。原因可能是接菌量逐漸增加，酶濃度增大使降解率增大，當(dāng)接菌量繼續(xù)增加時(shí)，菌數(shù)量過多培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)不足造成菌間競(jìng)爭(zhēng)增大，菌大量死亡使降解率下降。

2.4 響應(yīng)曲面法發(fā)酵條件優(yōu)化結(jié)果分析

根據(jù)上述單因素試驗(yàn)結(jié)果可知，玉米芯木質(zhì)纖維素降解率最佳發(fā)酵時(shí)間為5 d，因此選擇培養(yǎng)基初始pH值、發(fā)酵轉(zhuǎn)速、發(fā)酵溫度、接菌量作為響應(yīng)面優(yōu)化的影響因素。確定玉米芯木質(zhì)纖維素降解率最佳提取的條件為培養(yǎng)基初始pH值為5、發(fā)酵轉(zhuǎn)速為160 r/min、發(fā)酵溫度為28℃、接菌量為3%，各因素在最佳條件點(diǎn)左右分別選取1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，進(jìn)行四因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，如表1所示。使用Design-Expert 8.0軟件對(duì)表2(表中A、B、C、D分別表示培養(yǎng)基初始pH值、發(fā)酵轉(zhuǎn)速、發(fā)酵溫度、接菌量的編碼值)中試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)面回歸分析，得到該試驗(yàn)的回歸模型方程

Y=26.68+0.48A+1.36B+0.41C+0.72D-
0.28AB-0.39AC+0.13AD-0.060BC+0.45BD+
1.08CD-3.55A2-3.45B2-2.11C2-5.04D2

表1 響應(yīng)面因素與編碼Tab.1 Response surface factors and coding

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.2 Response surface test design and results

對(duì)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果方差分析Tab.3 Variance analysis of response surface test results

由表3可以看出，玉米芯木質(zhì)纖維素降解率回歸方程P<0.000 1，表明玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的回歸方程與全部自變量間的關(guān)系極為顯著，方程極顯著；而玉米芯木質(zhì)纖維素降解率回歸方程的失擬項(xiàng)P>0.05，差異性不顯著，這表示上述4個(gè)因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾不明顯，殘差由隨機(jī)誤差引起，表示該回歸模型與實(shí)測(cè)值能夠較好地?cái)M合。獲得的響應(yīng)曲面圖如圖12～14所示。

圖12 培養(yǎng)基初始pH值、發(fā)酵溫度對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的等高線及響應(yīng)曲面Fig.12 Contour line and response surface of initial pH value of medium and fermentation temperature on cellulose degradation rate of corn cob

圖13 發(fā)酵轉(zhuǎn)速、接菌量對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的等高線及響應(yīng)曲面Fig.13 Contour line and response surface of fermentation revolution and inoculation amount on cellulose degradation rate of corn cob

圖14 發(fā)酵溫度、接菌量對(duì)玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的等高線及響應(yīng)曲面Fig.14 Contour line and response surface of fermentation temperature, inoculation amount and cellulose degradation rate of corn cob

運(yùn)用Design-Expert 8.0軟件，設(shè)置玉米芯木質(zhì)纖維素降解率同時(shí)達(dá)到極大值時(shí)，求解得到玉米芯木質(zhì)纖維素降解的理論最優(yōu)條件為：培養(yǎng)基初始pH值為5.06、發(fā)酵溫度28.22℃、發(fā)酵轉(zhuǎn)速163.98 r/min、接菌量為3.09%，在此條件下的玉米芯木質(zhì)纖維素降解率理論值為26.881%。在該條件下做重復(fù)試驗(yàn)得到降解率為27.264%，與理論值相差不大，證明該模型有效。

2.5 玉米芯主要成分的測(cè)定

玉米芯降解前后成分及其含量如表4所示。由表4可知，接種放線菌GS-3-39降解后，玉米芯中纖維素的降解率為39.84%、半纖維素的降解率為38.33%、木質(zhì)素的降解率為47.38%，說明GS-3-39對(duì)纖維素、半纖維素、木質(zhì)素均具有一定的降解作用。文獻(xiàn)[21]采用連續(xù)堿擠壓降解玉米芯中木質(zhì)纖維素，結(jié)果表明：處理后纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)從(42.0±0.15)%降至(37.6±1.22)%，半纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)從(45.9±0.1)%降至(39.4±1.2)%，比較可知，GS-3-39對(duì)纖維素、半纖維素的降解效果均比該方法高。文獻(xiàn)[22]評(píng)估不同玉米芯的預(yù)處理方法，其中堿性過氧化法效果最好，纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)從16%增加至59%，木質(zhì)素降解率約78%，半纖維素溶解高達(dá)79%，雖然木質(zhì)素及半纖維素降解率較高，但增加了纖維素含量，預(yù)處理較困難，而GS-3-39對(duì)纖維素、半纖維素、木質(zhì)素均有降解作用。

表4 玉米芯降解前后成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)Tab.4 Components of corn cob before and after degradation %

2.6 玉米芯降解前后掃描電鏡觀察結(jié)果

圖15 降解前玉米芯表面組織結(jié)構(gòu)Fig.15 Surface structure of corn cob before degradation

圖16 降解后玉米芯表面組織結(jié)構(gòu)Fig.16 Surface structure of corn cob after degradation

玉米芯降解前、后表面組織結(jié)構(gòu)掃描電鏡結(jié)果如圖15、16所示。由圖15、16可得，降解前玉米芯表面結(jié)構(gòu)呈緊密、平整排列，降解后結(jié)構(gòu)遭到破壞，裂解且多孔，說明GS-3-39對(duì)玉米芯中的結(jié)構(gòu)成分就有降解作用。

2.7 玉米芯降解前后紅外光譜觀察結(jié)果

圖17 玉米芯降解前后紅外光譜Fig.17 Infrared spectra of corn cob before and after degradation

3 討論

玉米芯是玉米生產(chǎn)的副產(chǎn)物，是重要的木質(zhì)纖維素資源，木質(zhì)纖維素是自然界中最為豐富的有機(jī)物質(zhì)，它的生物降解是許多需氧、兼性厭氧和專性厭氧細(xì)菌和真菌的特征[23]。木質(zhì)纖維素經(jīng)預(yù)處理后可以作為原料生產(chǎn)生物質(zhì)能源。如纖維素燃料乙醇[24]，是指充分利用纖維素原料(如玉米芯)中的纖維素及半纖維素，使之經(jīng)水解、糖化后，再經(jīng)糖發(fā)酵過程生產(chǎn)的一種燃料乙醇。文獻(xiàn)[25]以玉米芯為原料，研究了木素磺酸鹽(SLQA)和十二烷基二甲基甜菜堿(BS12)對(duì)乙醇產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，SLQA和1 g/L BS12通過促進(jìn)酶解，可有效提高乙醇產(chǎn)量。文獻(xiàn)[26]以玉米芯為原料，研究利用農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)木糖醇。優(yōu)化預(yù)處理方法得到最佳木糖醇的產(chǎn)率為85%。因此找到一種有效降解玉米芯中的木質(zhì)纖維素成分的方法成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。本文研究放線菌GS-3-39對(duì)其的降解作用，未來可利用GS-3-39作玉米芯生產(chǎn)生物能源的預(yù)處理劑，或通過基因工程改造技術(shù)，使其降解木質(zhì)纖維素能力更強(qiáng)。

4 結(jié)束語

本文篩選出一株高效降解纖維素的放線菌GS-3-39，運(yùn)用Design-Expert 8.0軟件，得到最優(yōu)組合條件下玉米芯木質(zhì)纖維素降解率的理論最優(yōu)值為26.881%。在最優(yōu)條件下進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)得到降解率為27.264%，且GS-3-39對(duì)玉米芯中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素降解率分別為39.84%、38.33%、47.38%。