秸秆利用中白腐真菌的作用研究
白腐真菌降解玉米秸秆的研究
纤 维 素 含 量 略有 增 加 。至 ３ ０ｄ时 ，各 组 的纤 维 素
含 量非 常接 近 ，并 无显 著差 异 。
２３ 白腐 真 菌对 玉 米秸 秆半 纤 维素含 量 的影响 ．
比例 分 为 处理 Ｉ：２％ 、５ ０ ％，处 理 Ⅱ： １％ 、１％， 处理 ｌ ： １％ 、 １％ 和 处理 Ｉ ５ ０ ｌ ０ Ｉ ５ Ｖ：５ ％、２ ％ ） ０ 生产 的 白腐 真 菌 曲
种发酵奶牛常用粗饲料 玉米秸秆 的效果研 究，旨在筛选 出以玉米秸秆为主料生产白腐真菌菌种的最佳 配方。试验 结 果表明 ，处理 ３ ，各处理组 菌种均能发酵玉米秸秆 ，降低粗纤维含 量，提 高粗蛋 白（ Ｐ 含量 ０菌种培养基对发 ０ｄ ｃ ）
温后 接 入等 量 的原 种 菌种 ，２ 【 ４ｃ ＝培养 待各 处 理 满袋后 ，接 人经 堆肥 灭菌 的秸秆 中进行 发 酵试验 。
１４ 测 定 指 标 及 方 法 ．
供试 菌株 为糙皮侧 耳 （ 高抗 ） ，来源 于东 北农业
收稿 日期 ：２０ —１一 ８ ０ ９ ０ ｌ 作者简介 ：侯进（９ ４ ，男，￣ Ａ保定人，硕 ｌ １８ ～） ，ｔ ｑ ・ 研究乍 ，研究 方向为动物营养 卜饲料科学 一 了 通讯作者 ：研究 员，博 ｛ 生导师
理 秸秆做 好准 备。 １ 材料 与方法
１ ． 试验材料 １
ｌ３ － 试 验 方 法
４个处 理组 加入 各种 营养 成 分后 ，混匀 ，按 料 水 比 １２加入 自来 水 ，拌 匀 ，然 后 装入 １￣３ｃ ： ７ ３ ｍ 聚丙烯 袋 ，１１℃ 高压 蒸汽 灭菌 ，待温度 冷却 至室 ２
棉秸秆上3个白腐真菌菌系的产酶能力比较
出 ：各菌 系都 有 产漆 酶能 力 ，但在 产酶 速度 上 有差 异 ，ｚ 产酶较 快 ，Ｚ ２ ｌ １３组合 产 酶能 力最 强 且速 度 快 。
３ 结 论
从腐 烂棉 花 秸秆 残体 上 获取 的 ３个 白腐 真 菌菌 系 都具 有 降解 木 质 素 的能 力 ，其 中糙 皮 侧 耳 菌 ｚ 单 菌 系 及 １
将 ｚ 、ｚ 、ｚ ｌ ２ ３菌 系斜 面菌 种在 ２ ±１ ５ ℃下 活化 培养 ，按 Ｚ ２ １ 、Ｚ ３与 Ｚ ２ １ 、Ｚ ３ ２ １３四种 组 合在 ２ ５±１Ｉ、Ｐ Ａ ｃ ＝ Ｄ
收稿 日期 ：２ １ ０ １—１ ２—２ ８
基 金 来 源 ：安 徽 省 农 业 科 学 院 院 长 青 年 创 新 基 金 （ １ ０ ２ ｏ～２ １ ）资 助 。 ０１ 作 者 简 介 ：江 本 利 （９ ８ ，男 ，汉 族 ，助 理研 究 员 ， 从 事棉 花 育种 及 品 质 检 测 研究 工作 。 １７ 一）
单 菌 系 Ｚ 产 酶较 早 ，也 较快 ；组合 菌 系产 酶在 时 间 和强 度上 强 于单菌 系 ，三 菌系组 合 （ １３ １ Ｚ ２ ）表 现 最强 。
表 １ 各 菌 系 及 其 组 合 Ｐ 一Ｒ Ｄ Ｂ亮 蓝 平 板 显 色 结 果
注 ： 一不 变 色 ； ４ 开 始 变 色 ； ＋ ， ＋ ＋ ， ＋ ＋ ＋变 色 能 力 渐 增 ； ＋ ＋ ＋ 十全 变 色 （ 同 ） － 下 。
白腐真菌资源化处理实验
白腐真菌资源化处理实验
白腐真菌是一类能够降解木质素的微生物，被广泛应用于木材和纤维素等生物质资源的利用中。
白腐真菌资源化处理实验是指利用这种微生物进行生物质资源的分解和利用的实验。
在实验中，通常需要选择适合生长和降解能力较强的白腐真菌，通过培养和筛选等方法进行处理。
处理的生物质可以是木材、秸秆、芦苇、稻草等各种植物纤维素材料。
处理过程中需要控制温度、pH值、水分等因素，以保证真菌的生长和分解效果。
在实验过程中，可以通过测量生物质的质量损失、化学成分的变化以及基因表达等方法来评估白腐真菌的资源化处理效果。
同时，还可以对处理后的产物进行利用和加工，如制备生物质燃料、生物质化学品等。
白腐真菌资源化处理实验在生物质资源利用领域有着广泛的应用前景，并已经成为了一种有效的生物质转化技术。
白腐真菌在环境保护中研究与应用
１ 白腐真菌在工业废水处理 中的研 究与应用
１１ 造纸废 水 处理 ．
吴涓等研究了不同白腐真菌对灰法造纸黑液废
水的处理效果 ，考察了黑液废水浓度和碳氮源添加
量对黑液脱色及 Ｃ Ｄ Ｏ 去除率 的影响。研究结果表
明，变色栓菌 （ｒｍ ｔ ｅ ｃｌ ）对黑液废水 的 Ｔａ ｅ ｓ ｒ ｏ ｒ ｅ ｖ８ ｏ Ｃ Ｄ 和色度的去除率分别达到 ６． ％和 ４ － ％， Ｏ ４５ ２ ７１ ３ 在添加 ０ ％纤维二 糖和 ０ ２ ． ２ ． ％天冬 酰胺 的情况下 ０ 应用 自 行分离 、 筛选的 白腐真菌（ Ｈ ２ — ） Ａ ８ ２ 处理黑
Ｔ Ｔ大分子在经 Ｐ Ｎ ｃ菌作用后 ，生成 了易被重铬酸 钾氧化的其他有机物质 。 王庆生等采用实验正交法 ， 利用 Ｐ ｃ菌降解硝基苯类化工废水 。 结果表明， 在常 温ｆ ２ ５℃１ Ｈ值为 ７ 进水 Ｃ Ｄ。 ２００ｍ ／、 、 ｐ 、 Ｏ 为 ０ ｇ 硝 Ｌ 基苯类化合物进水浓度为 １０ｍ ／ 、 留时间为 ６ ０ ｇ 停 Ｌ ０ 于煤炭脱硫 。通过正交实验确定 了该 Ｐ ｃ菌脱硫的 最佳实验条件 ，在此基础上探讨 了其脱硫 的降解规 律。 研究表明，Ｃ菌煤炭脱硫是完全可行的， Ｐ 而且脱 硫速度较快 ， ｄ内可脱除煤中 ５ ． ％的无机硫和 ２ ５０ ３
再进行处理时的脱色率高达 ９％， ０ 而原废水直接处 理时脱 色率仅 为 ６％。荚荣 等 １ 将裂褶 菌 Ｆ ７ ５ １ ５ １ １ （ ｈ ｏｈ１ ｉ ｓ． １） Ｓ ｉ ｐ ｖｕ ｐ Ｆ７￣定在聚酯纤维 Ｅ ｃｚ １ｎ 构建 白腐 真菌生物接触氧化装置用来处理染料废水 。研究发
２ 白腐真 菌在 堆肥 处理 和垃 圾渗滤 液 处理 中的研 究与应 用
白腐真菌对秸秆的降解效果及影响因素
饲料研究FEED RESEARCH NO .5,201115综述白腐真菌对秸秆的降解效果及影响因素张爱武1 董 斌2 康 伟11.吉林农业大学中药材学院2.沈阳鑫育隆饲料有限公司收稿日期：2010 - 12 - 21基金项目：吉林省长春市科技计划项目（09YJ21）通信作者：张爱武农作物秸秆是世界上数量最多的农业生产副产品之一。
据联合国环境规划署报道，世界上种植的农作物每年可提供各类秸秆约20亿t。
我国是农业大国，也是秸秆资源最丰富的国家之一，主要的秸秆约20种，而且数量巨大。
目前秸秆的利用仍以原始利用为主，且利用方式单一，其中玉米秸秆分布广且数量多，利用潜力最大。
由于目前用作饲料的数量还不到秸秆总量的10 ％，秸秆还田和副业加工利用等不到5 ％，大部分被浪费掉。
麦秸和稻草等用作饲料的就更少。
农作物秸秆由于营养品质低下，适口性差等原因，在饲料方面的利用率很低。
饲喂反刍动物时，需对秸秆进行预处理，以提高其营养价值和适口性。
基于我国国情，虽然物理和化学处理方法对秸秆品质均有较大改善，但是由于实际生产中成本、操作和环境污染等方面原因，推广使用范围较小。
一系列的实验室研究和饲养试验表明：利用微生物降解方法处理秸秆具有广阔的前景。
利用微生物可转化秸秆，因为微生物能利用和分解多种畜禽不能利用的复杂有机化合物，合成含有丰富蛋白质和脂肪的菌体细胞，这些分解产物和菌体可用于饲料。
微生物在秸秆转化中有用途多、营养价值高、周期短和可再生等优点，越来越受到国内外研究者重视。
国内研究使用较多的是以乳酸菌-纤维分解菌-丙酸菌为主的微生物活菌制剂。
自70年代以来，国外许多学者和研究人员致力于白腐真菌的研究。
白腐真菌是一类丝状真菌，因腐生在树木或木材上，引起木质白色腐烂而得此名。
它依靠降解木质纤维材料的能力穿入木质，侵入木质细胞腔内，释放降解木质素和其他木质组分的酶，导致木质腐烂成为淡色的海绵状团块——白腐。
分类学上，白腐真菌属于真菌门，绝大多数为担子菌纲，少数为子囊菌纲。
白腐真菌资源及其在饲料方面的应用
第 ４期
青 海
草 业
Ｖ０ １ ． ２３． Ｎｏ ． ４ Ｄｅ ｃ ． ２ ０ｌ ４
２ ０ １ ４年 １ ２月
Ｑ Ｉ Ｎ Ｇ Ｈ Ａ Ｉ Ｐ Ｒ Ａ Ｔ Ａ Ｃ Ｕ Ｌ Ｔ Ｕ Ｒ Ｅ
文章 编号 ： １ ０ ０ ８—１ ４ ４ ５ （ ２ ０ １ ４） ０ ４— ０ ０ ３ ６— ０ ５
真菌 。在分类学 上， 白腐真 菌种类繁多 ， 绝大
多数 为担 子 菌 亚 门 ， 少 数 为 子 囊 菌 亚 门。主 要 分 布 在革 盖 菌属 （ Ｃ ｏ ｒ ｉ ｏ ｌ ｕ ｓ ） ， 卧孔菌属 （ Ｐ ｏ ｒ ｉ ａ ） ， 多 孔 菌属（ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｐ ｏ ｒ ｕ ｓ ） ， 原 毛平 革 菌 属 （ Ｐ ｈ ａ ｎ ｅ ｒ ｏ ｃ ｈ ａ ｅ ｔ ｅ ） ， 层 孔菌 属 （ Ｆ ｏ ｍ ｅ ｓ ） ， 侧耳属 （ Ｐ ｌ ｅ ｕ ｒ ｏ ｔ ｕ ｓ ） ， 烟 管 菌 属 （ Ｂ ｊ ｅ ｒ ｋ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ ａ ） 和栓 菌 属 （ Ｔ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｓ ） 等¨ 。 目前 国
的分生 孢子 常 为异 核体 ， 担 孢子 为 同核 体 ， 存 在 同
宗 配合 和异 宗配 合两类 交 配系统 。
ｌ 白腐 真 菌 资 源
白腐 真 菌 （ ｗ ｈ ｉ ｔ ｅ ｒ ｏ ｔ ｆ ｕ ｎ ｇ ｉ ） 是 一类 可 分 泌 胞外 氧化 酶 的丝 状真 菌 ， 因腐 生 在树 木或 木材 上 ， 引起
秆 高度 木质 化 ， 消 化 利 用 率 很 低 。在 降 解 秸 秆 的 真菌中， 章燕 芳 等 发 现 ， 白腐真 菌 与其 他 的微 生 物相比， 在对 木 质 素 的降 解 方 面 表 现 出很 强 的优 势 。２ ０ ０多种 白腐 真菌 当 中就 有 几 十种 白腐 真 菌 能 够很 明显 地 改 变秸 秆 的适 口性 Ｊ ， 提 高 木 质 素 的 降解 率 ， 大 幅度提 高秸 秆 瘤 胃干物 质 消化 率 ， 使 秸秆 变料 成 营养 价 值 较 高 的廉 价 饲 料 ； 但是 ２ ０ ０ 多种 白腐 真 菌 菌 种 间 对 秸 秆 处 理 效 果 有 很 大 差 异 ＇ ｍ Ｊ 。不 断研究 白腐 真 菌处 理 秸 秆 的方 法 不 仅 对 环境有 所 保 护 ， 还 对 饲 料 短 缺 问 题 的 解 决 有 重
应用白腐真菌发酵曲种发酵玉米秸秆的研究
白腐 真菌 是一类 能 引起木 材腐 良好『 但 无疑 会 加 大处 理 秸秆 ３ １ ． 的成 本 ， 而且 整粒 的玉 米 或小麦 不 易被动 物 消化 。白腐 真 菌在 培养 基 的选 择上 比较广 泛 ． 作 物 的各种 秸 秆 ， 农 农业 生 产 的各 种 副 产 品均 可作 为 菌种 的培 养 基 成分 但是 不 同组 合 培养 基成 分 生产 出的 菌种 栽 培效 果 是不 同 的 利 用秸 秆 生产 白腐 真菌 曲种 不仅 能大 幅度 降低 生产 成本 ． 而且 秸秆 培 养基 成 分更 接 近发 酵底 物 ． 而 从 成为 白腐 真菌 发 酵秸秆 的 良好 过渡
主 料 为 ７ ％的 粉 碎 玉 米 秸 秆 与 ｌ ４ ％石 灰 ，加 入 不 同配 比 的 玉 米 粉 和 麦麸 （ 比例 分 别 为 处 理 Ｉ ０ ５ ， 处 理 Ⅱ１％ 、 ％、％ ２ ５
１ ％， ０ 处理 １ ％、５ １１ Ｉ ０ １％和 处理 Ⅳ５ ２ ％） 用 生产好 的 白腐 真 菌 曲种 进 行发 酵 玉 米秸秆 试 验 试验 结 果表 明 ： ％、０ ， 处理 ３ ｄ 各 处理组 曲种 均能发 酵 玉米秸秆 ， 高粗蛋 白（ Ｐ 含 量 ， ０． 提 Ｃ ） 降低 中性 洗涤纤 维（ Ｄ ） 量 白腐真 菌曲种对发 酵玉 Ｎ Ｆ含 米秸秆 Ｃ Ｐ含 量有极 显著影 响 （＜ ．１ ， Ｎ Ｆ含 量影 响显著 （ ＜ ． ）７ ％的粉碎 玉 米秸 秆和 １ Ｐ ０Ｏ ）对 Ｄ Ｐ ０ ５ ４ ０ ％的石灰添加 ５ ％的 玉米粉 、０ ２ ％的麦麸配合 生产 的 白腐真 菌 曲种 对玉 米秸秆 的发 酵效果 最好 ， 更适 宜作 为生产 白腐 真菌 菌种 的配方 关 键词 ： 白腐真菌 ： 种 ： 酵 ： Ｐ： 菌 发 Ｃ ＮＤＦ
白腐真菌处理秸秆的研究
白腐真菌处理秸秆的研究闵晓梅 孟庆翔中国农业大学动物科技学院摘要 某些白腐真菌能选择性的降解秸秆木质素,提高秸秆瘤胃干物质降解率和改善秸秆营养价值,因此,白腐真菌日益受到国内外学者的重视。
本文主要阐述白腐真菌降解秸秆木质素的机理、处理前后秸秆化学成分和瘤胃干物质消失率的变化、影响处理效果的因素以及生产实践中需要解决的问题。
关键词 白腐真菌 木质素 降解 消失率 农作物秸秆由于营养品质低下,适口性差等原因,在饲料方面的利用率很低,一般不超过15%～20%,从而造成大量氮素和有效能的损失。
大量的研究表明,在动物可食入情况下,4kg秸秆的有效能值相当于1kg玉米的有效能值。
目前我国每年生产秸秆517亿t左右,若将秸秆利用率从20%提高到50%左右,仅此一项即可节约饲用粮51714×(50—20)%=4275万t,从而能有效地缓解日益严峻的人畜争粮的矛盾。
在秸秆饲喂反刍动物时,需对秸秆进行预处理,以提高其营养价值、适口性等。
预处理包括物理、化学、生物等方法。
基于我国国情,虽物理、化学处理方法对秸秆品质均有较大改善,但是由于实际生产中成本、操作和环境污染等方面原因,推广使用范围较小。
一系列的实验室研究和饲养试验表明,微生物处理秸秆具有广阔的前景。
近年来,国内研究使用较多的是以乳酸菌—纤维分解菌—丙酸菌为主的微生物活菌制剂。
虽然经处理秸秆的瘤胃干物质消失率没有显著提高,甚至反有下降,但由于秸秆的适口性明显改善,牛羊秸秆的采食量大幅增加,日增重效果明显优于未经处理的秸秆,加上其操作简单易行、成本低,受到牛羊养殖户的极大欢迎。
自70年代以来,国外许多学者和研究人员致力于白腐真菌的研究。
Z adrazil等(1982)研究了200多种白腐真菌后发现,有几十种白腐真菌能显著的改善秸秆的适口性,提高木质素的降解率,大幅度(40%～60%)提高秸秆的瘤胃干物质消失率,从而使秸秆成为反刍动物的一种含较高营养价值的廉价能量饲料。
白腐真菌菌株共培养降解玉米秸秆的研究
ｃｅ ｅ ｙ２ ．％ ．｛ ｏｃ ｓ ｎ｝ ｏｓ ｅｉ ｒｍ ｅｇｎｒｌ ｌｋ ｇｆｅｃ－ｕｔｅｏ ２ ｒ ｄｂ １３ ｓ ａ Ｃ ｎｌ ｉ Ｃ ｎｉ ｒ ｇｆ ｔ ｅｅａ ｆｈ ｉ ，ｌ ｏｃｌ ｒ ｆ ｕｏ ｄ ｎ ｏ ｈ ｒｎ ｉ ｌ ｕ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｗ ｈｔ ｏ ｕ ｇ ； ｃｌ ｒｄ： ｍ ｍｌ ｙｗｏｄ ｉ ｒｔｆｎ ｉ（ ｕｔ ｅ Ｃ ｅ ｕ ｏ ｓ ｋ
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安 徽农 业 科学 ，ｏｒａ ｏ？ ｈ ．ｄ． ０ ， （）１２ Ｊｕ ｌｆ ｍ ａ Ａ Ｓ ２ ８３ ４ ：３７—１２ ｎ ｉ ０ ６ ３９
责 任 编辑
陈 玉敏
责 任 校对
马君 叶
白腐 真 菌 菌 株 共 培 养 降 解 玉 米 秸 秆 的研 究
刘坤， 会宣， 敬 （北 贸 学 物 学 工 学 ，北 家 ０６ 李 李 河 经 大 生 科 与 程 院 河 石 庄５ １ ０） ０
摘要 ［ 的 ］ 究白腐真菌 菌株共培 养对 降解 玉米秸秆的影响 。［ 目 探 方法 ］ 白腐真 菌（ 和 ，９为供试 菌株 ， 以 Ｆ６ ， ） 采用分光光度 法、 Ｎ 法 、 ＤＳ 凯民定 氯法、 索民提 取法等 ， 别测定两菌共 同降解玉米秸秆 时纤维素 酶和木 质素酶 的酶 活力 、 纤维素 的降解 率 、 分 全 粗蛋 白和 粗脂 肪的 增加率 ， 并与 两菌分别培养进行 综合比较 。［ 结果 ］ 两菌共培养 的最佳条件 为 ｐ Ｈ值 ５５含水量 ６ ％、 ．、 ０ 菌量 （－ Ｐ６ ｌ 、 氮量２５ ； Ｌ９ －）： 合 ／ ３ ． 共 ％ 培养后粗蛋 白含 量和粗纤 维含量 分别提 高了 ３ 、 ％和 ３６ ， 纤维含量 降低 了２ ．％。［ ５６ ．％ 粗 １ ３ 结论］ 从总体 思路 考虑 ， 茵共培 养优 于单独 两 培养 ：该试验 同时获得 了 １ 高蛋 白、 种 多营养的饲料栽体 ， 为研 究玉米秸秆饲 料奠定 了 基础 。
降解腐熟农业废弃物（秸秆类）的主要微生物
降解腐熟农业废弃物（秸秆类）的主要微生物农业废弃物（秸秆类）的腐熟降解是由微生物作用发生的，有资料表明可高效降解农业废弃物的菌种高达上百种，主要包括纤维素降解菌、半纤维素降解菌和木质素降解菌。
决定腐熟农业废弃物高效降解的关键在于纤维素降解菌、半纤维素降解菌和木质素降解菌的配比。
一、降解木质素的主要微生物木质素是农业废弃物中最难降解的部分，堆肥想要达到高效的腐熟效果，就只有先将木质素降解。
目前在降解木质素中研究较多的是放线菌，主要包括链霉菌、节杆菌、小单孢菌等。
降解木质素的真菌分成软腐真菌、褐腐真菌和白腐真菌三大类，主要是根据分解部位的不同。
软腐真菌主要是由子囊菌和半知菌组成，在潮湿条件下对废弃物表面进行分解。
褐腐真菌优先攻击软木，是一组担子菌。
白腐真菌中担子菌占多数，子囊菌和半知菌占少量。
白腐真菌在适宜的条件下，菌丝通过溶解表面的蜡质，再进入废弃物内部，产生纤维素酶、半纤维素酶、内切聚糖酶、外切聚糖酶，将废弃物中木质素和纤维素转化成CO2和H2O。
黄孢原毛平革菌是白腐真菌的一种，因具有较强的降解能力而深受重视。
二、降解纤维素的主要微生物纤维素降解菌是指能产生纤维素酶的微生物。
真菌是自然界中分解纤维素的主要力量，常见的有绿霉属中的里氏木霉和哈茨木霉、曲霉属中的烟曲霉和米曲霉、青霉属中的部分菌株，以及大型真菌中日常食用的草菇、香菇等。
细菌中具有分解纤维素功能的主要有纤维单胞菌属、纤维弧菌属、解纤维梭菌、食纤维梭菌、枯草芽孢杆菌中的某些菌株。
刘东波等分离出的纤维素诺卡氏菌，它是以纤维素作为碳源生长的固氮菌，在农业应用上具有很大的潜力。
三、降解半纤维素的主要微生物半纤维素是纤维素与木质素结合的必要粘合剂，只有通过降解半纤维素才能降解木质素，真菌中降解半纤维素的菌种主要有木素木霉、拟康氏木霉、黑曲霉、亮白曲霉、扩张青霉、特异青霉等，它们不仅能分解纤维素，同时能有效的降解半纤维素。
细菌中降解半纤维菌的典型代表有粪碱纤维单胞菌、凝结纤维弧菌、解糖热纤菌，它们产生的木聚糖酶具有更高的耐热稳定性。
白腐真菌降解油菜秸秆的效果
白腐真菌降解油菜秸秆的效果摘要：探究不同发酵时间对白腐真菌降解油菜秸秆效果的影响。
结果表明，经过２０、２５、３０、３５、４０ｄ的发酵，白腐真菌对油菜秸秆的降解效果极显著（Ｐ＜０．０１），发酵第２０天时，油菜秸秆的降解率最高达５８．０７％。
关键词：白腐真菌；油菜秸秆；木质素降解Effects of White Rot Fungi on the Degradation of Rape StalkＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｗｈｉｔｅｒｏｔｆｕｎｇｉｏｎｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｒａｐｅｓｔａｌｋｗａｓｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｈｉｔｅｒｏｔｆｕｎｇｉｃｏｕｌｄｄｅｇｒａｄｅｒａｐｅｓｔａｌｋｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ（Ｐ＜０．０１）ａｆｔｅｒ２０，２５，３０，３５，４０ｄｏｆｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ. Tｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｏｎｔｈｅ２０ｄ，ｗｈｉｃｈｒｅａｃｈｅｄｕｐｔｏ５８．０７％．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｈｉｔｅｒｏｔｆｕｎｇｉ；ｒａｐｅｓｔａｌｋ；ｌｉｇｎｉｎｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ作物秸秆是自然界中最为丰富的可再生资源之一［１］。
作物秸秆资源的利用，既涉及到广大农村的千家万户，又涉及到整个农业生态系统中土壤肥力、水土保持、环境安全以及再生资源有效利用等可持续发展问题，近年来己引起世界各国的普遍关注，并逐步发展成为可持续农业的重要方面。
20世纪80年代初，有学者发现能够利用白腐真菌的生物学特性降解染料［２－４］。
此后，白腐真菌受到许多研究者的高度关注，白腐真菌是自然界中能够降解木质素最有效的生物之一。
有研究表明，经白腐真菌处理的秸秆，木质素降解４０％～６０％［５-９］。
我国是一个农业大国，年产各类秸秆７亿ｔ左右，约占世界秸秆总产量的２０％～３０％［１０－１２］。
青海省年产各种农作物秸秆１７７．２３万ｔ（其中油菜秸秆４４．７４万ｔ）［１３］，这些秸秆大部分作为农村燃料补充和烧荒所消耗，只有很少一部分作为动物饲料，造成大量的生物质资源浪费，并造成一定的环境污染。
白腐真菌的研究
简介
菌种及原理
木质素降解酶系
应用
总结及结尾
木质素降解酶系
木素过氧化物酶
/R为催化底物,最上面Fe为+3价，其余+4价 8
简介
菌种及原理
木质素降解酶系
应用
总结及结尾
木质素降解酶系
锰过氧化物酶
锰过氧化物酶(MnP)普遍存在于白腐菌的各个菌种 中．与 LiP 一样它的催化循环也需要由 H2O2启 动．不同 之处在于，它以木质素组织中广泛存在的 Mn2+作为反应底物，同时以 Mn3+作为介质氧化木 素。
11
简介
菌种及原理
木质素降解酶系
应用
总结及结尾
应用
生物制浆
白腐菌的木素降解酶类能选择分解 植物秸秆中的木质素，使得生物制 浆成为可能．生物制浆是直接利用 微 生物降解纤维原料中的木质素， 分离出纤维，使之成为纸浆．这种 方法不仅能节约能耗，改善纸张的 物理性 能，还能减少污染，保护环 境，应用前景广阔
12
简介
菌种及原理
木质素降解酶系
应用
总结及结尾
应用
堆肥
堆肥是利用各种微生物的发酵处理生物 来源的有机物(如秸秆，林业废弃物，城 市固体垃圾等)使之生成有 机肥料的一种资源化方法。传统上曾使 用高温堆肥的办法使秸秆转化为有机肥 料，但这些操作劳动强度大。以白腐菌 为代表的木质素降解微生物为秸秆的快 速腐熟提供了理论依据。 随着对木质素 降解机理认识的深入，白腐菌在生物制 浆、生物漂白、染料脱色、木质素转化、 食品饮料、 饲料原料以及废水、废物处 理等方面将发挥重要作用。
10
简介
菌种及原理
木质素降解酶系
应用
总结及结尾
白腐真菌降解木质素酶系特性及其应用
白腐真菌降解木质素酶系特性及其应用摘要木质素是潜在的可再生资源,近年来利用白腐真菌对其进行降解已成为研究的热点。
简述了白腐菌降解木质素酶系及催化作用以及白腐真菌的降解机理,介绍了白腐真菌在农作物秸秆、造纸工业、食品工业以及生物堆肥中的应用。
关键词白腐真菌;木质素;解酶;应用木质素是由苯丙烷单元通过醚键和碳-碳键连接而成的具有三维空间结构的高分子芳香族类聚合物,组成单元的结构及其连接键复杂而稳定,使得木质素很难降解[1]。
在植物组织中木质素与半纤维素以共价键形式结合,并将纤维素分子包埋其中,形成一种坚固的天然屏障,使一般微生物很难进入其中分解纤维素。
因此,纤维素的分解关键在于木质素的降解。
在自然界中,木质素的完全降解是真菌、细菌和相关微生物群落共同作用的结果,其中真菌起重要的作用,典型的木质素分解真菌是白腐真菌[2]。
1白腐真菌白腐真菌是一类能使木材呈白色腐朽的丝状真菌。
分类学上白腐真菌属于真菌门,主要为担子菌纲,少数为子囊菌。
它相对于纤维素类成分更易降解木质素,在腐朽木质素过程中几乎是同时破坏多糖和木质素,能在一定条件下将木质的主要成分(木质素、纤维素、半纤维素)全部降解为CO2和H2O。
由于白腐真菌能够分泌胞外氧化酶降解木质素,所以白腐菌被认为是目前最为理想的的一类降解木素的真菌[3]。
目前研究较多的白腐真菌种类有黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、彩绒革盖菌(Coridus versicolor)、变色栓菌(Thametes versicolor)、射脉菌(Phlebia ra-diata)、凤尾菇(Pleurotus pulmononanus)、朱红密孔菌(Pycnoporus cinnabarinus)等[4]。
2白腐真菌木质素降解酶在20世纪80年代,木质素降解酶有了突破性研究。
1983年美国的Tien和Kirk带领2个研究小组[5],分别从黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)发现了木质素过氧化物酶(Lignin peroxidase,简称Lip)。
白腐菌在秸秆堆肥化中的应用
第7卷 第2期2003年6月石河子大学学报(自然科学版)Journal of Shihezi University(Natural Science)Vol.7 No.2Jun.2003文章编号:100727383(2003)022*******白腐菌在秸秆堆肥化中的应用Ξ王连稹,王祯丽,黄华波(石河子大学农学院园艺系,新疆石河子832003)摘要:提出了处理农作物秸秆的堆肥化方法,分析了在堆肥中加入微生物白腐菌的可行性,并对白腐菌的适宜培养条件和堆肥的堆腐条件进行了阐述。
关键词:堆肥化;秸秆;白腐菌中图分类号:S141.4 文献标识码:A1 堆肥化的概念堆肥化是在人工控制下,在一定的水分、C/N比和通风条件下,通过微生物的发酵作用将有机物转变为肥料的过程。
近年来,随着农业的快速发展,产生了大量的农作物秸秆。
据报道,目前农作物秸秆的45%被当作燃料烧掉,15%还田,其余大部分被焚烧掉,对环境造成了很大的污染。
将农作物秸秆经堆肥化处理后,将其作为有机肥料或无土栽培有机基质,是处理农作物秸秆的有效方法之一。
农作物秸秆经堆肥化处理后有以下优点:易分解的有机物大部分分解;施入土壤后不产生氮的生物固定;通过降解除去酚类等有害物质,消灭病原菌、害虫卵和杂草种子[1]。
目前在世界农业提倡有机农业的前提下,通过堆肥化处理农作物秸秆是应该大力倡导并推广的有效方法。
2 堆肥化中微生物培养剂的添加为加速堆肥化的进程,国内外许多学者进行了大量的研究,在适宜的条件下添加微生物培养剂是研究热点之一。
微生物培养剂是一些从堆肥中分离出来的高温菌、中温菌、放线菌和真菌,它们作为堆肥接种剂能加速细胞壁和木质素、纤维素分解,促进腐殖化过程,避免堆肥早期pH下降,提高堆肥氮素含量和促进堆肥过程中磷的可溶性。
2.1 添加微生物培养剂的效果接种微生物培养剂对堆肥进程及堆肥产物的质量历来众说纷纭。
接种微生物的初衷有:1)提高堆肥初期微生物的群体,增强微生物的降解活性;2)缩短达到高温期的时间;3)接种分解有机物质能力强的微生物。
白腐真菌在农作物秸秆中的研究与应用
能量值低 及适 口性差 等 因素 ． 导致 动物 对秸秆 饲料 的
采 食量 和营 养物质 的消化 率受 到影 响 虽然 青贮 、 氨 菌处 理秸 秆 的技术 途 径 ．对 我 国生 态农 业 的健 康发 化 秸秆 可在一 定程度 上弥补 以上 缺陷 ． 就现 阶段 而 展 、 但 生存 环境 的保 护与净 化 以及 粗饲料 紧缺 问题 的解
被反 刍动物 的瘤 胃微 生物 降解利 用， 而提 高秸 秆的利 用率和 营养价值 。 从 关键词 白腐 真菌 ； 秸秆 ； 降解利 用
中图分类号 ￥ １． ８ ６３
农作物 秸秆 作为 全球最 丰富 的可再 生资源 ， 是地
源． 是每一 个农 业生 产大 国拥 有 的可利 用 的巨大潜在 饲 料资 源 秸 秆作 为粮食作 物 的支撑 物 ， 注定 其结构 是坚 固的 ． 有很 强 的抗 倒伏 性 ， 般 的微生 物 和 自 具 一
价能量 饲料 另有试 验报 道 ． 白腐 真菌—— 糙皮侧 用
耳发 酵切 碎 的麦 秸 ．～ ５ ６周 后 ，不 仅粗 蛋 白含量 有所
而且秸 秆消 化率也 提高 了 ２ ３倍 。利 用 白腐 真 ～ 然因素 不能将其 破坏 秸秆 直接作 为饲料其 营养价值 提高 ． 很低 ． 动物对 其 的采 食量 仅有 优质 牧草 的 ５ ％～ ０ 菌处 理秸 秆 不但 可 以大 幅度 提 高秸 秆 的适 口性 和 营 ０ ６ ％， 消化率仅 为 ３ ％～ ０ 此外 ． 秆在反 刍动物瘤 胃内 ０ ４％ 秸
维普资讯
《 饲料工业》２０ ・０８年第 垫 童簟 墅
囊 瓣 羹 蘩 蠢 纛 纛 赣 穗 謦 秘 秘 囊 薯 瘴 用
闰鑫 鹏 李 杰
摘
要 秸秆是 反 刍动物粗 饲料 的重要 来 源 ， 但秸秆 本 身特 有 的细胞壁 结 构使 其 不 能被 反 刍动
白腐真菌处理玉米秸秆饲料的研究进展
４１ 提 高秸秆 适 口性 ，增加 采食 量 ．
纤维素 、木质素和果胶多糖 ，其 中粗纤维 占据 了干
物 质 的 ７ ．％，也 有少 量 的粗 蛋 白质 （％～ ％） ５４ ６ ７ 和粗 脂 肪 （％ ％） １ ２ ，但 品质 较 差 。 相 关研 究 表 明 ，玉 米 秸秆 中的纤维 素 、半 纤维 素被 木质 素包 裹 ，其 中 部 分 纤 维 素 、半 纤 维 素 与木 质 素 以共 价 形式 结 合 ， 形 成 紧密 的结 构 ，微生 物大 多 不能裂 解 木质 素 的化
白腐 真 菌处 理玉米 秸秆 饲料 的研 究进展
王晓翠 ，王 浩 ，李 杰
（东 北 农 业 大 学 动 物 科 学 技 术 学 院 ， 哈尔 滨 １０ ３ ） ５ ０ ０
摘
要；目 前我 国的玉米秸秆饲料加 －处理方 法 已讶 １ － ＂ 趋成 熟 其在缓解饲粮压 力 净 化养 殖环境 促进农 业 、
我 国对 白腐真 菌 的研究 相对滞 后 ，但 目前 已取 得 较 大 进 展 。侯 进 等 研 究 了 ４种 配方 （ 料 为 玉 主 米 秸 秆 粉 ７ ％与 石 灰 １ ４ ％，加入 不 同配 比的玉 米 面
菌属及和栓菌属和烟管菌属等 。 ３ 白腐 真 菌处理 玉 米秸 秆饲 料 的原理 白腐真菌能够分泌胞外氧化酶来 降解木质素 ， 因 此被认 为是 最 主要 的木 质 素降 解微 生 物 。主要 通过 木 质素 过 氧化 物 酶 、锰 过 氧化 物 酶 、漆 酶 ３ 种 酶对 木 质素 进 行 降解 。在适 宜 的条 件 下 ，白腐 真
ｖｒｕｏ ｓｃｒ ｌ ． ｅ ｔ ｎ ｆｃ ｒ ｔ ｌ ｎ ｔ ｅ ｃ ｉ ｅ ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｔ ｏ ｕｎ ｉ ａ ｅ ｅ ｔｖ ｌ ｅ ｒ ｄｅｌｇ ｉ ｔａ ｉｔ ｕ ｉｃ ｅ Ｔｒ ａ ｍｅ ｔｏ ｏ ｎ ｓａ ｋ ｉ ｈ ｈｏｃ ， ｅ ａ ｓ ｆｗｈｉｅｒ ｔｆ ｇ ｎ ｓ ｌｃ ｉ ｅｙ ｄ ｇ ａ ｉ ｎ ｎ ｓｒｗ， ｃ ｄ ｇ ａ ａ ｉｎ ｒ ｔ ｆｄ ｙ ｍａ ｔｒｏ ｔａ ｗａ ｎ ｒ ａ ｅ ｎ ｔ １ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｔｉｉｎａ ａ ｕ ｆｓｒ ｗ ｓ ｉ ｒ ｖ ｄ ｅ ｒ ｄ ｔｏ ａ ｅ ｏ ｒ ｔｅ ｆｓｒ ｗ ｓ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｉ ｈｅ１ ｍｅ ｎ ｈ ｕ ｒｔｏ ｌｖ ｌ ｅ ｏ ｔａ ｗａ ｍｐ ｏ ｅ ， ３ ｔ ｕ ｔｗａ ｎ— ｐｔ ｔ ｄｙｂｙ ｓ ｈｏａ ｓａ ｍｅ ａ ｄ ａ ｒ ａ ａ ｈ ｎ ｍａ ｅ ｓ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓ Ｔｈ ｓｐ ｐｅ ｕｍｍａ ｉ ｄ ｈ ｓｉ ｓｉ ｄｅ ｈ ｓｕ ｃ ｌ ｒ ｔｈｏ ｎ ｂ ｏ ｄ， ｎｄ ｔ ｅ ｄ ｏ ｈ ｅ ｕ ｔ ． ｉ ａ ｒｓ ｒｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉｓ ｏ ｏ ｎ ｓａ ｋ ｓｌｇ ，ｏ ｅ ｖ ｅ ｏ ｉｅ ｒ ｔｆ ｇ ｎ ｉｅ ｒ ｔｆ ｎ ｉｔｅ ｔ ｎｔｐ ｎ ｉ ｅ ｏ ｏ ｎ ｓｒ ｗ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆｃ ｒ ｔ ｌ ｉａ ｅ ｖ ｒ ｉ ｗ ｆｗｈ ｔ ｏ ｕｎ ｉａ ｄ ｗｈ ｔ ｏ ｕ ｇ ｒ ａｍｅ ｒ ｃｐｌ ｆｃ ｒ ｔａ ｉ
白腐真菌木质素降解酶系研究进展
两 种 ，如 Ｌ ｎｉｕａｅ ｏ ｅ 只 产 生 Ｍｎ ｅｔ ｌ ｄ ｄｓ ｎ ｐ和 Ｌ ｃ ａ ，黄
孢 原 毛 平 革 菌 则 分 泌 Ｌｐ和 Ｍｎ 。有 文 献 报 道 ， ｉ ｐ 黄孢 原 毛 平 革 菌也 能产 生 Ｌｃ ａ ，但 是 在 以葡 萄糖 为碳 源 生 长时产 生 的量 很少 。 因此 ，说 明这 ３ 种 酶 在分 解木质 素过 程 中并不都 是 必需 的 。
子 的血 红 蛋 白。Ｌｐ 一 系列 含 有 一 个 Ｆ Ｓ）一 ｉ是 ｅ（
白腐 真 菌是 一 类 丝状 真菌 ，分 类学 上 属 于真 菌 门 ，绝 大 多数 为担 子 菌 纲 ，少 数 为 子 囊 菌纲 。 目前 ，研 究最 多 的是 黄孢 原 毛平 革菌 、彩 绒 草盖 菌 、变色 栓 菌 、射脉 菌 、凤尾 菇 等 。其 中 ，黄孢 原 毛平 革 菌是 典 型菌 种 ，是研 究 木质 素 降解 的模 式 菌 ，普遍 分布 于北美 ，我 国尚未 发现 。
一
．圈散 ｝ ｒ
的试验证 明，用单一木质素作惟一碳源 ，黄孢原 毛平革菌不能生长 ，往往要在培养基 中加入易被 利用的碳源才能生长。李翠珍等筛选出 ｌ 株白腐 真菌Ｆ ，并对其产木质素降解酶的特性进行了研 ２ 究 ，结果表明，限碳有利 于Ｆ 产 Ｌ ，但对 Ｆ 产 ２ ｉ ｐ ２
Ｍｎ 影 响不 是 很 明 显 。Ｐｃａｄ 究 了几 种 稻 ｐ的 ｉｋｒ研 谷 、麸 皮原 料 ，包 括 麸皮 、麦麸 、燕麦 麸 等 ，结 果证 明 ，以麸 皮 为碳 源产 生 的酶 活性 最 高 ，此 研 究对 于 目前降 解秸 秆资 源具 有重 要意 义 。 １ ． 氮 源 。 纯 培 养 的 研 究 表 明 ，氮 源 的 耗 尽 ．２ ３
白腐菌及黑曲霉对玉米秸秆生物降解的研究
9d 60.55±0.28Bb 40.63±0.21Bb 7.52±0.11Bb 25.02±0.27Bb 19.92±0.23Bb
10 d 59.78±0.13BCb 39.94±0.17BCc 7.22±0.14BCbc 24.62±0.16BCb 19.84±0.15Bb
11 d 58.65±0.22Cc 39.53±0.15Cc 7.03±0.06Ccd 23.95±0.19CDc 19.12±0.25BCbc
黑曲霉混合后对玉米秸秆的降解效果。 结果表明，接种比例、黑曲霉接入时间，接种比例与黑曲霉接入时间的交互作
用以及发酵时间对混菌发酵降解玉米秸秆都有显著影响（P ＜ 0.05）。 最佳方案为：白腐菌液体菌种和黑曲霉孢子悬
浮液的接种比例为 5∶1， 白腐菌接种 2 d 后再接入黑曲霉孢子悬浮液， 发酵 10 d， 所得产物中性洗涤纤维的含量为
中的木质素降解效果较好， 但每相邻的两个发酵
天数之间差异不显著（P ＞ 0.05）；而白腐菌对纤维 素的降解， 除发酵 9 d 和 10 d 差异不显著 （P ＞
2011 年第 3 期
中国饲料
37
表 2 白腐菌对玉米秸秆降解的试验结果
指标 NDF ADF 木质素 纤维素 半纤维素
CK 66.31±0.21Aa 44.78±0.24Aa 9.13±0.07Aa 27.46±0.19Aa 21.53±0.45Aa
12 d 55.67±0.43Dd 37.18±0.23Dd 6.81±0.09CDde 23.24±0.13DEd 18.49±0.26Ccd
注：同行数据肩标小写字母完全不同表示差异显著（P ＜ 0.05），大写字母完全不同表示差异极显著（P ＜ 0.01），含相同小写字母表示差异不显著（P ＞ 0.05）；下同。
白腐真菌研究与秸秆利用
江 西 饲 料
２０年第１ ０ ８ 期
● 一 ■ 唧 与 秸 旰 Ｉ
辽 宁 省辽 中县 动物 防疫监 督所 王洪春 王 凤娥
摘 要 ： 文对 白腐 真 菌木质 素 降解酶 系统 、 本 白腐 真 茵在秸 秆 养畜 中的应 用作 一综 述 。 用 白腐真 利
的 ， 白腐 真菌 与被 降解 底 物并 非 酶 与底物 的一 即 对 应关 系 ， 而是 与一 类乃 至多 类底物 的关 系 。 １ ． Ｈ ０ 产生酶 系 ． １ ２２ ２
指 能催 化 产 生 Ｈ０的 氧化 酶 ， 们 共 同 的作 它 用是 ： 以小 分 子 有 机 物 为 底 物 ． 分 子 氧 还 原 为 将 Ｈ２ ０ 。Ｈ０ 的主要作 用 是启 动一 系列 自由基链 反 应 。Ｈ０ 在 木质 素 降 解 中作 为 两 种 木 质 素 氧 化
一
同 的进 攻 能 力 并 造 成 木 质 发 生 相 同 的 结 构及 外 观 变 化— — 白腐 的丝 状 真菌 的总称 。 白腐 真 菌 的种 类很 多 ，绝 大 多数 为 担 子菌 ， 少 数 为子囊 菌 。主要 分 布在 革盖 菌 属 （ ｏｉ ｕ ） Ｃ ｒ ｌｓ 、 ｏ 卧 孔 菌 属 （ ｏｉ） 多 孑 菌 属 （ｏｙ ｏｕ ） 原 毛 平 Ｐｒ 、 Ｌ ａ Ｐ ｌｐ ｒｓ 、
ｒｃａｔ） ｏｈｅ 。黄孢 原 毛平 革菌 的无 性 世代 也 称 为多 ｅ 粉 侧孢 霉 （ｐｒｔｃｕ ｕｖｒｌ ｔｍ ｏｏｒｎ． Ｓｏｏｒ ｈｍ ｐ ｌ ｕｅ ｕ Ｎ ｖｂａｏ ｉ ｅ ｎ ｖ ） 孢原 毛平 革菌普 遍分 布在 北半 球 。 ａ。黄 １ 白腐真 菌木 质素 降解 酶 系统 ． ２
秸秆 是 一 种丰 富 的生 物质 能 资 源 ， 秆 在 养 秸 殖 业 中的 应用 不仅 可 以解 决 我 国饲 料 短 缺 的 问
白腐真菌降解秸秆条件的研究
稻 草 和小 麦 秸 秆 ：将 自然风 干 的 秸秆 粉 碎 、灭 菌 处理 ，过４ ０ 目筛 ，备用 。 １ ． ３ 培 养 基 １ ． ３ ． １ Ｐ Ｄ Ａ 培 养基 （ 用于 菌种保 藏 ） 称取 去皮新鲜土豆２ ０ ０ ｇ ，切 成 小 块 ，加 水 至 １ Ｌ ，煮 沸 ３ Ｏ ｍ ｉ ｎ 。用 纱布 过 滤后 ￣ Ｊ ａ ２ ０ ｇ 葡萄 糖 、２ ０ ｇ 琼 脂粉 ，在 电炉 上加 热 至 琼 脂溶 化 ，加 水补 足 １ Ｌ 。分 装 至 已空消 过 的试 管 中 ，置 灭 菌锅 中 １ ２ １ ℃灭 菌 ２ ０ ｍ ｉ ｎ 。倾 斜静 置 ，待 凝 固后 备用 。 １ ． ３ ． ２ 液体种 子培 养基 （ 用 于 白腐 真 菌增 富 ） 去 皮 马 铃薯 ２ ０ ０ ｇ ，煮 沸 ３ ０ ｍｉ ｎ ，纱 布 过 滤 ，加 入 ２ ０ ｇ 蔗糖 ， 融 化后 补水 至 １ ０ ０ ０ ｍ Ｌ ， 自然 ｐ Ｈ 值 ，加 入 １ ０ ｇ 秸 秆粉 ，１ ０ ０ ｍＬ 分 装 ２ ５ ０ ｍ Ｌ 三 角瓶 ，１ ２ １ ｏ Ｃ 间歇 灭菌 【 ３ 】 。 １ ． ３ ． ３ 固体培 养基 水 稻秸 秆 ：麸皮 ＝ ７： ３ ，（ Ｎ Ｈ ４ ）２ Ｓ Ｏ ４ １ ％，Ｋ Ｈ ２ Ｐ ｏ ４ Ｏ ． ２ ％，料 水 比＝ １： ４ ． ５ 。每 ５ ０ ０ ｍ Ｌ 三角 瓶含 １ ０ ｇ 培 养基 ，１ ２ １ ℃灭 菌６ ０ ｍ ｉ ｎ 。 用 于 白腐真 菌产 酶 【 ３ 】 。
２ ． ４ ． ３ 不同 菌种接 种量 对秸 秆 降解效 果 的影响 将 秸 秆基 础 固态 发 酵 培养 基 ，以总 接种 量 分别 为 ０ ． １ ２ ５ ｇ ／ ｋ ｇ 、 ０ ． ２ ５ ｇ ／ ｋ ｇ 、０ ． ５ ｇ ／ ｋ ｇ 接 种 红芝 和 黄孢 原 毛 平革 菌 ，在 ３ ０ ￣ Ｃ， 自然ｐ Ｈ 下 ，发 酵稻 草 和麦秸 ２ ０ 天 ，发 酵后 测定 纤维 素 、木质 素含 量 。 ２ ． ４ ． ４ 培 养基 不 同初始 ｐ Ｈ 值 对 降解效 果 的影响 调 节 基 础 固 态发 酵 培 养 基 的初 始 酸 碱 值 ，使 ｐ Ｈ 分 别 为４ ． ０ 、 ５ ． ０ 、６ ． ０ ，在３ ０ ℃下 ，发 酵稻 草 和麦 秸２ ０ ｄ ，发 酵 后测 定纤 维 素 、 木 质素 含量 。 ２ ． ５ 结 果 计 算 将 培 养 好 的 秸秆 培 养 基 置 于烘 箱 中 ，于 ８ ０℃烘 干 ４ ８ ｈ ，将 样 品 编 号 ，采用 范 氏 （ Ｖ ａ ｎ Ｓ ｏ ｅ ｓ ｔ ）纤维 测 定法 测 定 中性洗 涤纤 维 （ Ｎ Ｄ Ｆ）、酸性 洗 涤 纤维 （ Ａ Ｄ Ｆ）、酸 性洗 涤 木 质 素 （ Ａ Ｄ Ｌ） 含 量 】 ，并计 算 中性 洗涤 纤 维 、酸性 洗 涤 纤 维 、酸 性洗 涤 木 质 素 的
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秸秆利用中白腐真菌的作用研究许云贺1,张莉力1,曹新民2(1.辽宁医学院畜牧兽医学院,辽宁锦州121001;2.辽宁省种畜禽监督管理站,辽宁沈阳110015)摘要 对白腐真菌木质素降解酶系统进行评述。
阐述利用白腐真菌和其他微生物进行混菌发酵,既可以降解秸秆中的木质素,又可以提高发酵后饲料中蛋白质的含量。
白腐真菌中的食用真菌发酵秸秆后,菌糠可以作为反刍动物的优质饲料。
关键词 秸秆;木质素;白腐真菌;木质素降解酶系统;菌糠饲料中图分类号 S216.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)34-15172-02S tud y on th e R o le o f W h ite R o t F un g i in S traw U tiliza t io n X U Yun -h e e t a l (C o llege o f A n i m a l H u sban dry an d V e te r in a ry M ed icin e ,J in zh ou M edicin e U n ive rs ity ,J in zh ou,L iaon in g 121001)A b s tra c t T h e en zym e syste mo f w h ite ro t fu n g i fo r lign in deg rada tion w a s re v iew ed.It w a s e xpoun ded th a t th e m ixed ferm en ta tion o f w h ite ro t fun g i and o th e r m icro org an ismcou ld deg rade lign in o f straw an d i n crea se th e pro te i n con ten t in th e fe rm en ted feeds .A fte r th e straw w as fe rm en ted by u sin g edib le fun g i am on g w h ite ro t fu n g i ,ge rmbran cou ld be tak en as th e h igh -qu a lity feed s fo r rum in an t .K e y w o rd s S traw;L ign in;W h ite ro t f u n g i ;E n zym e sys temfo r lign in deg rada tion ;G ermb ranfeed作者简介 许云贺(1978-),男,辽宁辽中人,在读博士,讲师,从事动物营养与饲料资源开发方面的研究。
收稿日期 2008-09-27木质素的存在是影响秸秆利用的主要负面因素,因此科研人员一直在寻找能够有效降解秸秆中木质素的微生物。
白腐真菌因其能够非特异性降解木质素,已成为研究的主要对象。
笔者就秸秆的化学组成、白腐真菌木质素降解酶系统、白腐真菌在秸秆养畜中的应用进行综述。
1 秸秆的化学组成作物秸秆是一种极为丰富的饲料资源,但是由于长期的人工选育,作物茎秆的抗倒伏能力得到了增强,导致作物茎秆的细胞非常坚实以及细胞壁的结构高度木质化。
木质素作为秸秆细胞壁的主要成分,构成木质纤维细胞壁的15%～30%,木质化程度愈高,其消化率也就愈低。
因此,提高秸秆消化率的关键是降解木质素。
从生物合成过程研究得知,木质素首先是由葡萄糖发生芳环化反应形成莽草酸(S h ik irn ic a cid),然后由莽草酸合成3种具有苯丙烷结构的基本单元,分别为对香豆醇、松柏醇、芥子醇。
从化学结构看,秸秆中的木质素主要由对香豆醇、松柏醇、芥子醇的脱氢聚合物和对香豆酸组成[1]。
年龄和种类不同,这几种组分的相对含量变化也很大。
木质素苯丙烷结构单元之间通过醚键(C —O —C )和碳碳键(C —C )连接。
木质素还可以与细胞壁多聚糖组分之间以酯键结合,因此木质素是靠多种共价键连接形成的一种不溶性、异质、无光学活性、不规则、非晶体、具有三维空间结构的天然高分子物质。
所以木质素降解过程与一般生物多聚物酶催化的水解反应明显不同,木质素的生物降解特点是非专一性、非水解性及细胞外性,是一系列酶催化和非酶催化的非特异性氧化还原过程。
微生物中只有好氧性细菌和真菌可以裂解木质素的化学键,而哺乳动物消化道内无分解木质素的酶,秸秆中木质素以一种物理屏障存在,成为反刍动物有效利用秸秆中纤维素的一个障碍,因而只有降解木质素才能消除木质素对秸秆消化的抑制。
2 白腐真菌白腐真菌是指一类具有相同功能能引起木质白色腐烂的丝状真菌的集合。
凭借其选择性降解木质素的能力,白腐真菌的菌丝穿入木质,侵入木质细胞腔内,释放降解木质素和其他木质组分的酶,导致木质腐烂为淡色的海绵状团块。
对于白腐真菌概念的正确理解应注意两点。
第一,其不属于生物分类学范畴的术语,而是从功能角度对生物进行的描述和界定。
第二,其既不专指某一种真菌也不泛指某一些真菌,而是限定为一类腐生在木质上因对木质有相同的进攻能力并造成木质发生相同的结构及外观变化———白腐的丝状真菌的总称。
白腐真菌的种类很多,绝大多数属于担子菌,少数属于子囊菌。
主要分布在革盖菌属(C o ri o l us)、卧孔菌属(P oria)、多孔菌属(P o lyp oru s)、原毛平革菌属(P han erocha ete)、层孔菌属(Fom es)、侧耳属(P leu ro tu s)、烟管菌属(B jekand era)和栓菌属(T ram etes )等。
白腐真菌中研究历史最久、关注最多、研究最透的是黄孢原毛平革菌(Phan erocha ete ch rysosp or ium B u rd sa l)。
黄孢原毛平革菌是白腐真菌研究的模式菌种,其分类地位是:属于担子菌亚门(B a sid iom ycota)层菌纲(H ym en om ycetes)非褶菌目(A ph y llop ho ra les)伏革菌科(C or ticia cea e )的原毛平革菌属(Ph an eroch ae te)。
黄孢原毛平革菌的无性世代也称为多粉侧孢霉(S p orotr ichumpu lv eru len tum N ovobranova)。
黄孢原毛平革菌普遍分布在北半球。
3 白腐真菌木质素降解酶系统3.1 降解原理白腐真菌所具有的降解木质素能力源于白腐真菌所产生的酶系统,与降解有关的酶只有当一些主要营养物(如氮、碳、硫)限制时才形成。
由于营养限制使真菌应答产生了对底物的降解系统。
降解是以自由基为基础的链反应过程,在有氧条件下,H 2O 2激活过氧化物酶,该酶触发启动高度活性的自由中间体形成,继而以链反应产生许多不同自由基,促使底物氧化。
这种自由基反应是非特异性和无立体选择性的,即白腐真菌与被降解底物并非酶与底物的一一对应关系,而是与一类乃至多类底物的对应关系。
3.2 H 2O 2产生酶系 指能催化产生H 2O 2的氧化酶,其共同的作用是以小分子有机物为底物,将分子氧还原为H 2O 2。
H 2O 2的主要作用是启动一系列自由基链反应。
H 2O 2在木质素降解中作为两种木质素氧化酶———木质素过氧化物酶安徽农业科学,Jou rn a l o f A n h u i A g r i .S ci .2008,36(34):15172-15173 责任编辑 庆瑢 责任校对 张士敏(L iP)和锰过氧化物酶(M nP)的协同因子以及非常有活性的羟基(—OH)前体参与木质素多聚体的解聚过程。
该酶系主要包括葡萄糖氧化酶、乙二醛氧化酶和藜芦醇(V A)氧化酶等。
H2O2产生酶需要高氧分压,因此O2的供应状况会影响木质素的降解。
3.3 木质素氧化酶系3.3.1 需H2O2的过氧化物酶系。
木质素过氧化物酶是20世纪80年代后相继从白腐真菌中分离出的可以降解木质素的L iP和M nP的总称。
L iP和M nP都是含亚铁血红素的糖蛋白,并且有多种同工酶。
它们的存在和酶活性对不同的菌种是不同的。
由H2O2触发其氧化,而启动酶的催化循环。
①L iP直接与芳环底物反应,通过从芳环上取得电子,形成阳离子自由基,进而发生断裂反应;能氧化高氧化还原电位的化合物,催化酚类、非酚类物质氧化,参与木质素解聚。
②M nP 表现出对M n2+的绝对需要,M nP催化M n2+转为M n3+,M n3+再去氧化大量的酚类底物。
氧化还原电位相对低的化合物(如胺类、染料),在纸浆、染料等的脱色中起主要作用,在木质素解聚中有重要作用,可能还参与生产H2O2。
3.3.2 漆酶(L a cca s e,L a c)。
漆酶在自然界中分布于多种植物、真菌以及少数昆虫和细菌中。
分泌漆酶的真菌主要集中于担子菌中。
真菌漆酶是一种糖蛋白,由肽链、糖配基和C u2+这3个部分组成。
以单酚、二酚、二胺、多酚类化合物为底物。
20世纪80年代,H igu ch i通过同位素标记的木质素模型物证实酚型的木质素模型物三聚体可在漆酶单独存在下被降解[2]。
近几年,人们发现漆酶在某些助剂(M ed ia tor)和氧的存在下,能氧化非酚型木质素模型化合物以及降解纸浆中残余木质素[3]。
不同来源的漆酶其氧化能力和反应性能有较大的差异[4]。
真菌特别是白腐真菌所产生的漆酶效果最佳,一般具有多种各自的漆酶同工酶[5]。
3.4其他酶系主要包括还原酶(硝基还原酶、醌还原酶等)、甲基化酶、过氧化物歧化酶、纤维二糖脱氢酶等。
国内外主要关注的是L iP、M nP和L a c这3种酶种,称为白腐真菌代表性酶种。
它们在自然界较为罕见,而且催化功能很特殊,决定了它们具有模式酶种的研究开发价值。
4白腐真菌在秸秆养畜中的应用4.1提高秸秆的利用率大量研究表明[6],白腐真菌可使秸秆中木质素降解率达到40%～60%,纤维素和半纤维素降解率达到20%～40%,干物质损失10%～40%。
用白腐真菌发酵切碎的麦秸,1个月后不仅粗蛋白质含量有所提高,且秸秆的消化率可提高2～3倍。
用白腐真菌发酵稻草时,发酵后其木质素含量降低13.7%～29.9%。
蛋白质含量增加24.6%～72.4%。
由于大部分木质素被降解或破坏,秸秆质地变柔软,适口性改善,明显提高了秸秆的体外干物质消化率(IVDM D)。
4.2混菌发酵生产蛋白质饲料应用白腐真菌处理秸秆,可以提高秸秆的利用率,但是一些降解产物仍得不到充分的利用。
为此科研人员利用白腐真菌降解秸秆木质素的能力和其他微生物发酵生产蛋白质饲料或单细胞蛋白(SC P)的能力,进行混菌发酵。