Construcción de consorcio microbiano para mejorar la degradación de celulosa en paja de maíz durante el compostaje
Autores: Li, Jie; Li, Juan; Yang, Ruopeng; Yang, Ping; Fu, Hongbo; Yang, Yongchao; Liu, Chaowei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Construcción de consorcio microbiano para mejorar la degradación de celulosa en paja de maíz durante el compostaje
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Tratamiento
Paja de cultivo
Microorganismos
Degradación de celulosa
Cepas microbianas
Descomposición
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
El tratamiento inadecuado de la paja de cultivos no solo conduce al desperdicio de recursos, sino que también afecta negativamente al medio ambiente ecológico. Sin embargo, la aplicación de microorganismos puede acelerar la descomposición de la paja de cultivos y mejorar su utilización. En este estudio, se aislaron cepas microbianas degradadoras de celulosa de la paja de maíz descompuesta naturalmente y se seleccionaron mediante tinción con rojo Congo, junto con la evaluación de variaciones en la actividad de carboximetil celulasa (CMCase), actividad de enzima de papel de filtro (FPase) y actividad de beta-glucosidasa (beta-Gase), así como la tasa de degradación. Las ocho cepas, a saber, el aislado 29 (A1), el aislado FFJC33 (A2), el aislado FKCB-009 (A3), el aislado EFS3(2) (A4), el aislado FZ04 (A5), la cepa LNHL43 (B1), la cepa MPF30 (B2) y la cepa ALEB-P1 (C), fueron identificadas y seleccionadas para el diseño de un consorcio de cepas microbianas en base a sus altas actividades de CMCase, FPase y beta-Gase. Las cepas de hongos, bacterias y actinomicetos se combinaron sin efectos antagonistas en la descomposición de la paja de maíz. Los resultados mostraron que la combinación A2B2 tenía un FPase significativamente mayor a 55.44 U/mL y un beta-Gase a 25.73 U/mL que las otras dos combinaciones de cepas ( < 0.05). Además, la tasa de degradación de esta combinación fue del 40.33%, considerablemente mayor que la de las otras cepas/consorcios. La combinación de cepas A4B2C también tuvo una actividad enzimática superior, incluyendo CMCase con un valor de 35.03 U/mL, FPase con un valor de 63.59 U/mL y beta-Gase con un valor de 26.15 U/mL, que fueron significativamente diferentes a las de las otras tres combinaciones de cepas ( < 0.05). Además, se seleccionaron siete cepas microbianas individuales con altas actividades de celulasa para construir varios consorcios microbianos para el compostaje in situ con el fin de evaluar su potencial. En conjunto, los resultados del compostaje, incluyendo temperatura, contenido de humedad, pH, valor E4/E6 e índice de germinación de semillas, indicaron que el consorcio de cepas microbianas que consiste en el aislado 29, el aislado EFS3(2), el aislado FZ04, , , fue ventajoso para la descomposición de la paja de maíz y produjo compost de alta calidad. La flora seleccionada fue capaz de degradar eficazmente la paja de maíz. Este estudio proporciona una solución novedosa para la construcción de un consorcio microbiano para el compostaje de la paja de maíz.
Descripción
El tratamiento inadecuado de la paja de cultivos no solo conduce al desperdicio de recursos, sino que también afecta negativamente al medio ambiente ecológico. Sin embargo, la aplicación de microorganismos puede acelerar la descomposición de la paja de cultivos y mejorar su utilización. En este estudio, se aislaron cepas microbianas degradadoras de celulosa de la paja de maíz descompuesta naturalmente y se seleccionaron mediante tinción con rojo Congo, junto con la evaluación de variaciones en la actividad de carboximetil celulasa (CMCase), actividad de enzima de papel de filtro (FPase) y actividad de beta-glucosidasa (beta-Gase), así como la tasa de degradación. Las ocho cepas, a saber, el aislado 29 (A1), el aislado FFJC33 (A2), el aislado FKCB-009 (A3), el aislado EFS3(2) (A4), el aislado FZ04 (A5), la cepa LNHL43 (B1), la cepa MPF30 (B2) y la cepa ALEB-P1 (C), fueron identificadas y seleccionadas para el diseño de un consorcio de cepas microbianas en base a sus altas actividades de CMCase, FPase y beta-Gase. Las cepas de hongos, bacterias y actinomicetos se combinaron sin efectos antagonistas en la descomposición de la paja de maíz. Los resultados mostraron que la combinación A2B2 tenía un FPase significativamente mayor a 55.44 U/mL y un beta-Gase a 25.73 U/mL que las otras dos combinaciones de cepas ( < 0.05). Además, la tasa de degradación de esta combinación fue del 40.33%, considerablemente mayor que la de las otras cepas/consorcios. La combinación de cepas A4B2C también tuvo una actividad enzimática superior, incluyendo CMCase con un valor de 35.03 U/mL, FPase con un valor de 63.59 U/mL y beta-Gase con un valor de 26.15 U/mL, que fueron significativamente diferentes a las de las otras tres combinaciones de cepas ( < 0.05). Además, se seleccionaron siete cepas microbianas individuales con altas actividades de celulasa para construir varios consorcios microbianos para el compostaje in situ con el fin de evaluar su potencial. En conjunto, los resultados del compostaje, incluyendo temperatura, contenido de humedad, pH, valor E4/E6 e índice de germinación de semillas, indicaron que el consorcio de cepas microbianas que consiste en el aislado 29, el aislado EFS3(2), el aislado FZ04, , , fue ventajoso para la descomposición de la paja de maíz y produjo compost de alta calidad. La flora seleccionada fue capaz de degradar eficazmente la paja de maíz. Este estudio proporciona una solución novedosa para la construcción de un consorcio microbiano para el compostaje de la paja de maíz.