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马铃薯淀粉加工业生产的副产物的后续处理与应用一直是个难题。主要原因在于不能充分利用薯渣汁水中纤维素与半纤维素等不易降解的成分,且烘干利用成本太高,导致其直接大量排放造成严重的环境污染。木聚糖酶是降解半纤维素的主要酶系。目前,利用复合菌群发酵薯渣与汁水是一项既经济又环保的处理方式,不但能达到降解薯渣与汁水提高资源利用效率、减少环境污染的目的,还能得到木聚糖酶等具有极高利用价值的发酵产物,是一项具有广泛推广价值的微生物高新技术。本研究从自然界土壤中筛选出两株产木聚糖酶能力良好的菌株,并构建复合菌群,应用于马铃薯薯渣发酵产木聚糖酶降解半纤维素。首先,以木聚糖为唯一碳源对菌种进行平板初筛,经过分离纯化,最终获得8株产孢真菌,16株链霉菌。然后进行两步复筛,先对24株菌的单菌落进行刚果红染色,观察记录每株菌的透明圈直径与菌落直径的比值。随后用DNS法定量测定24株菌的木聚糖酶酶活。两步筛选出一株真菌J-519,一株链霉菌W-41用于构建复合菌群。对两株菌进行形态学和分子生物学两方面的鉴定。即显微染色观察微观结构和分别扩增J-519、W-41的ITS序列、16S rRNA序列,并进行测序。序列比对后运用Mega 7.0软件采用Neighbor-Joining法分别构建两株菌的系统进化树,确定两株菌的菌属类别。利用J-519和W-41构建复合菌群:J-519:W-41的接种比例为6:4。接种时间采用先接种W-41发酵12 h后再接入J-519的方式。复合菌群所产的木聚糖酶:最适反应温度为60℃,且在20-65℃温度范围内酶活力相对稳定;最适反应pH值为5.5,且在pH 4.0-8.0范围内,木聚糖酶活力均保持在79%以上。Li+、Mg2+、SDS对酶活力起到抑制作用;Cu2+、Co2+、Fe3+以及EDTA等均对酶活力有促进作用。利用复合菌群发酵马铃薯薯渣与汁水。根据单因素实验结果设计正交试验,得到最优发酵条件为:接种量为0.5%,发酵温度为28℃,发酵时间为120 h,pH为7.0,测得木聚糖酶活力平均值为550.39 U/mL,相比优化前提高了67.88%。通过对优化前后半纤维素和COD的测定,得出优化后半纤维素降解率和COD去除率分别是优化前的2.25倍和2.27倍。说明了复合菌群具有高效的半纤维素降解能力和COD去除率。