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纤维素是自然界中含量最高的可再生资源,也是植物细胞壁的主要成分之一。在发酵过程中,纤维素会阻碍酵母与底物内淀粉等物质的结合,降低底物发酵率,直接影响到产品的发酵程度。在白酒的发酵底物中玉米、高粱等物质的外壳纤维素含量较高无法被酵母分解,这类物质在发酵过后成为酒糟被丢弃,造成了资源极大的浪费。长足大竹象(Cyrtotrachelus buqueti)寡食竹笋,能在短时间内降解竹纤维,对纤维素具有强大的降解能力。本文以长足大竹象幼虫为研究对象,筛选出一株其肠道内纤维素降解能力较强的微生物,对其基因组进行了分析,探索了产纤维素酶最适条件。通过在单一酵母发酵白酒的过程中加入此类纤维素酶,检测对白酒发酵的影响。主要结论如下:(1)长足大竹象肠道中筛选分离出7株纤维素降解能力较强的菌株,选择菌株PX22进行后续试验,通过NCBI数据库比对,PX22与粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)比对相似度达到100%。通过基因测序和比对后,确认PX22属于粘质沙雷氏菌并将其命名为Serratia marcescens LY1,全基因组测序和生物信息学分析结果显示,S.marcescens LY1全基因组大小为5315350bp、G+C含量为59.19%、蛋白质编码基因5073个、20个rRNA操纵子和85个tRNA基因,基因岛7个。(2)通过NR注释分析后S.marcescens LY1基因组内匹配到5072个基因,与碳水化合物代谢相关有9个;Swiss-Port注释到4142个基因,与碳水化合物代谢蛋白相关基因5个;Pfam注释到基因3053个,碳水化合物代谢基因36个,COG注释到基因4415个,碳水化合物代谢基因345个,KEGG注释到基因4560个,GO注释到基因3772个,碳水化合物代谢过程基因20个。(3)通过在不同条件下对S.marcescens LY1进行产酶发酵培养后发现,在培养温度为30℃;pH值为7;S.marcescens LY1的内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶活和木聚糖酶活分别在第5 d、4 d、6 d时达到最高。(4)通过在培养的第5 d对S.marcescens LY1粗酶液进行分离提取,将其添加到白酒发酵培养基中发酵15 d后发现,试验组发酵液内乙醇含量较对照组提高了13.9%,试验组酒糟内纤维素含量均低于对照组。通过一系列试验能够证明,S.marcescens LY1的纤维素降解酶系能够在白酒发酵过程中提高纤维素的降解能力,提高发酵底物的利用率。本研究的主要贡献和创新点:本实验首次从长足大竹象体内筛选出一株粘质沙雷氏菌,将其命名为S.marcescens LY1;将其所产的纤维素酶系应用于单一酵母发酵白酒的过程中,提高了发酵液中乙醇的含量,降低了酒糟内纤维素的含量。首次将长足大竹象肠道微生物所产酶系应用于白酒发酵技术之中,证明此微生物拥有提高白酒发酵产量的潜力、为提高白酒产量提供了一种新的试验菌株。