芳香族化合物对斑玉蕈菌丝生物量、漆酶活性及其转录水平的影响

芳香族化合物适当时间适当浓度添加到培养基中,可提高真菌漆酶活性,有助于增强其对木质纤维素的利用效率。为了增强斑玉蕈漆酶活性,本文研究了8种芳香族化合物对其酶活的影响及其与菌丝生物量的相关性。研究发现在无诱导物条件下,斑玉蕈漆酶活性和菌丝生物量相关系数r为0.9956,说明它们呈正相关,但是整个培养过程漆酶活性相对较低;供试的芳香族化合物对漆酶活性都有不同程度的诱导作用,其中添加0.1mmol/L的愈创木酚对斑玉蕈漆酶活性诱导作用最大,达到3倍以上,同时提高了斑玉蕈菌丝生长速度和菌丝生物量;而随着添加时间的延长,部分化合物对漆酶活性和菌丝生物量都产生不同程度的抑制作用,这可能因为化合物对菌丝毒性的延长导致菌丝生长变慢或死亡;进一步研究发现,斑玉蕈3个漆酶同工酶基因lcc2、lcc3和lcc4在诱导剂愈创木酚的影响下转录水平都不同程度地上调。研究结果表明诱导漆酶活性可以提高斑玉蕈菌丝生长速度和生物量,暗示可能通过提高漆酶活性的方法,提高斑玉蕈的培养基利用效率。     

培养基中添加海藻糖对大球盖菇、斑玉蕈菌丝生长的影响

【背景】大球盖菇和斑玉蕈是食药兼用且具有开发潜力的珍稀食用菌,培养基对菌丝生长及子实体发育具有重要作用,优化培养基显得尤为重要。【目的】筛选出最适合培养大球盖菇、斑玉蕈的新型培养基。【方法】使用添加海藻糖的新型培养基,对不同培养基培养的大球盖菇及斑玉蕈菌株的菌丝生长状况、生长速度和生物量及纤维素酶、漆酶活性进行测定与分析。【结果】相较于PDA培养基,添加海藻糖的培养基能够提高菌丝生长速度、增加生物量,海藻糖添加的比例对纤维素酶和漆酶的影响较大,对大球盖菇及斑玉蕈菌丝的生长产生显著的促进作用,但不会改变其蛋白质的组成。【结论】大球盖菇最适合选用PTA-5培养基,斑玉蕈的最佳培养基是PDTA培养基。     

黄孢原毛平革菌抗营养阻遏产漆酶诱变育种及其产酶特性

【目的】筛选能抗营养阻遏产漆酶的黄孢原毛平革菌,论证其产漆酶的确定性及抗营养阻遏产木质素酶的可行性,为白腐菌产酶代谢调控、木质素降解机理的研究奠定基础。【方法】利用重复紫外诱变法,以愈创木酚富氮鉴别培养基筛选目标菌株;比较不同营养条件下菌体生长与产酶动力学差异研究产酶营养调控机理;通过热处理、排除锰离子和加入过氧化氢酶等不同措施论证黄孢原平毛平革菌能否产生漆酶。【结果】3种不同方法均证实选育到的pcR5305和pcR5324菌株在限氮与富氮条件下均能产生漆酶,pcR5305和pcR5324在限氮条件下产漆酶分别达到203.5、187.6 U/L;在富氮条件下为220.6、183.9 U/L,而原菌株pc530在两种条件下都基本不产生漆酶。二菌株产漆酶调控方式不同,pcR5305漆酶产生与菌体生长同步,而pcR5324漆酶产生却受营养氮阻遏。二菌株同时具有抗营养阻遏高产木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)(分别为LiP 1343.2、MnP 252.2 U/L;LiP 1169.5、MnP 172.4 U/L)的能力。【结论】筛选到的黄孢原毛平革菌变异菌株能产漆酶,同时表现了抗营养阻遏产漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶的能力,具有重要的生产应用与理论研究价值,为白腐菌产酶代谢调控机理研究提供了原始菌株并奠定了良好的基础。     

精氨酸对斑玉蕈菌丝生长的影响

采用平板培养和基因表达等方法,研究了精氨酸对斑玉蕈菌丝生长的影响及其机理。结果表明添加1–2 mmol/L精氨酸能明显提高菌丝的生长速度。添加精氨酸促进精氨酸代谢,提高GCN2介导的翻译通路活力以及空泡氨基酸转运载体基因AVT3的表达。营养补充实验证实在营养匮乏的情况下,单一添加精氨酸能促进斑玉蕈菌丝良好生长。研究结果证实外源添加精氨酸能作为主要营养物质促进斑玉蕈菌丝生长。     

锰离子Mn(Ⅱ)对糙皮侧耳木质素降解酶活性和原基形成的影响

木质素降解酶是糙皮侧耳Pleurotus ostreatus分解木质素的关键酶。本文以糙皮侧耳栽培菌株New831为试验材料,通过固体培养法和液体培养法测定了不同浓度锰离子Mn(II)对其菌丝生长、偶氮染料橙黄II降解率、木质素降解酶活性和原基形成的影响。结果表明,添加Mn(II)可促进糙皮侧耳菌丝生长,GP-Orange液体培养时的最适Mn(II)浓度为50μmol/L,GP-Urea-Orange固体培养时的最适Mn(II)浓度为70μmol/L;添加Mn(II)可加速橙黄II的降解,Mn(II)浓度为70μmol/L时,橙黄II降解率最高、脱色圈最大;漆酶和锰过氧化物酶活性均随Mn(II)浓度增加呈现"先升后降"的趋势,而木质素过氧化物酶活性则随Mn(II)浓度的增加而降低;添加Mn(II)可诱导原基形成,Mn(II)浓度为70μmol/L时,原基数量最多。此外,平板培养结果揭示木质素降解酶活性与菌丝生物量之间无相关性,其主要是在营养限制条件下表达。     

漆酶同工酶基因在斑玉蕈生长发育过程中的表达分析

为了探明漆酶在斑玉蕈生长发育过程中的功能,对斑玉蕈转录测序预测的13个漆酶基因序列进行分析、鉴定和构建分子系统发育树;检测了不同生长发育时期漆酶的活性和漆酶基因表达水平。研究结果显示：13个基因片段中有10个是漆酶基因。不同的漆酶同工酶之间进化关系存在明显差异,大多数漆酶与木腐菌（金针菇Flammulina filiformis和侧耳属Pleurotus）进化关系较近。对斑玉蕈不同生长发育时期的酶活检测结果显示,从斑玉蕈的菌丝恢复期到钉头期,漆酶活性逐渐升高,而在子实体形成后期酶活逐渐降低。对培养40d、60d和80d的菌丝样品以及不同生长发育时期的样品进RT-qPCR检测,结果显示在菌丝营养生长时期,大多数漆酶基因在第40-60天表达量持续增加1-3倍,而在第60-80天时表达量出现降低的情况。而在生殖生长时期,大多数漆酶基因在转色期或者原基期相对表达量达到最大值,并在子实体期出现降低,这与漆酶活性的检测具有一致性。lcc3、lcc7、lcc8和lcc9在斑玉蕈生殖生长过程中相对表达量出现了10-100倍的上调。这说明从菌丝培养到菌丝扭结形成子实体和子实体发育的过程中,不同的漆酶可能发挥着不同的作用,表达量较高的漆酶基因可能对基质降解和子实体形成起主要作用。     

不同碳氮源对花脸香蘑胞外酶活性的影响

以花脸香蘑Lepista sordida为材料,研究其分别在9种碳源和11种氮源液体培养条件下不同阶段pH值和葡萄糖浓度的变化,以及不同碳氮源对其所分泌的木质素过氧化物酶、羧甲基纤维素酶、锰过氧化物酶和漆酶活性的影响。结果表明,pH值在不同碳源培养后期变化显著（P<0.05）,而在不同氮源培养阶段无明显变化（P>0.05）,葡萄糖浓度和菌丝量在不同碳氮源中也无显著差异（P<0.05）。不同碳源和氮源培养基对花脸香蘑木质素过氧化物酶、羧甲基纤维素酶、锰过氧化物酶和漆酶活性均具有影响（P<0.05）。木糖和米糠有利于花脸香蘑分泌羧甲基纤维素酶（P<0.05）,红糖和牛肉浸膏有利于其分泌漆酶（P<0.05）,白砂糖和豆粉有利于其分泌锰过氧化物酶（P<0.05）,木糖和尿素有利于其分泌木质素过氧化物酶（P<0.05）。本研究为选择合适培养基以提高花脸香蘑生物转化效率提供了理论基础。     

斑玉蕈育种中漆酶转化体系建立的初步研究

漆酶具有降解木质素,氧化降解酚类物质,抑制杂菌,改善出菇品质等作用。采用酶学与原生质体融合相结合的技术,建立斑玉蕈育种中漆酶转化体系,将漆酶活性较高、生长速度较快的凤尾菇原生质体经高温灭活与斑玉蕈原生质体融合,通过RB-PDA平板显色技术筛选出具有漆酶活性较高的两融合菌株Ⅲ18C、Ⅲ2A,并对其进行了拮抗试验、RAPD分子标记、漆酶基因扩增等研究。结果表明,筛选出的两融合菌株与两亲本具有明显的拮抗线,随即引物扩增的条带与两亲本有明显的差异,并扩增出漆酶基因的一个片段。同时也表明利用漆酶转化体系筛选融合菌株具有目标明确、准确、快速的优点。     

曲酸对斑玉蕈子实体形成过程中木质纤维素酶的影响研究

为了探究曲酸增加子实体产量的机制,首先考察了搔菌后外源添加曲酸对不同菌丝培养时间出菇的影响。研究发现当菌丝培养时间过短或者过长添加曲酸都得不到很好的增产效果,菌丝培养时间在60-80d之间增产效率最高,并且后熟期60d的增产效率大于80d的增产效率。进一步研究发现添加曲酸可以提高菌丝利用基质中木质纤维素的利用率。更深入地研究发现,基质中的漆酶和纤维素酶活性在斑玉蕈的不同发育时期受到曲酸调控。漆酶活性在最初的菌丝恢复期和转色期酶活性低于对照组,但是在原基期、钉头期和子实体期酶活性显著地高于对照组;纤维素酶活性在整个发育周期中曲酸组都高于对照组,在子实体发育后期酶活性被提高3.16倍。最后,从分子水平上分析了漆酶基因和纤维素酶基因的表达量,研究显示添加曲酸后漆酶基因和纤维素酶基因在不同程度上被上调,这个结果与酶活的结果相一致。这些结果说明外源添加曲酸通过提高生殖生长阶段的菌丝利用培养基质中的漆酶和纤维素酶活性,进而提高菌丝利用木质纤维素,为斑玉蕈子实体生长发育提供更多的能源,实现增加子实体产量的目的。     

不同诱导培养基对糙皮侧耳液体发酵产漆酶活性的影响

利用1株糙皮侧耳Pleurotus ostreatus栽培菌株为材料,研究添加碱性木质素或者配合简单碳源或氮源后对其液体发酵产漆酶活性的影响。结果表明,不同诱导培养基对糙皮侧耳漆酶活性具有极显著的影响（P<0.001）,而且不同诱导培养基对糙皮侧耳菌丝生物量也产生了极显著的影响（P<0.001）。此外,只利用碱性木质素或者是再添加碳源葡萄糖均有利于糙皮侧耳产漆酶,既包括产漆酶酶活性的提升,同时也包括产漆酶时间的提前,但只利用碱性木质素诱导不利于菌丝生物量的积累;而富含简单碳/氮源的诱导培养基,无论是否含碱性木质素,均有利于菌丝生物量的积累,其中,富含简单碳/氮源的培养基中再添加碱性木质素后的菌丝生物量和漆酶活性均高于不添加碱性木质素时的菌丝生物量和漆酶活性。相比而言,含碱性木质素的培养基中测得的漆酶活性大部分时间下都要高于不含木质素的简单碳/氮源培养基,含碱性木质素的培养基对糙皮侧耳菌株产漆酶的诱导作用更强。     

几种真姬菇菌种保藏方法的保藏效果对比

【背景】菌种保藏方法与保藏效果是菌种质量的前提和保证。随着真姬菇Hypsizygus marmoreus栽培规模和产量的逐年递增,选择最佳的菌种保藏方法也越来越迫切。【目的】对真姬菇菌种的常见保藏方法及保藏效果进行分析和研究,寻找简便、高效、廉价的真姬菇菌种保藏方法。【方法】通过对比菌丝生长率、菌丝脱氢酶活性以及菌丝对色度培养基的脱色率等指标参数来评价保藏方法的保藏效果。【结果】通过对三大类27种真姬菇菌种保藏方法 3个月保藏效果的对比分析发现,三大类菌种保藏方法中保藏效果最好的是水溶液保藏法,其中以0.1%PEG6000水溶液保藏效果最佳;其次为木屑保藏法,其中以盐水浸泡过的杨木木屑保藏效果最好;斜面保藏法效果最差。正常保藏实验的效果好于加速保藏实验。【结论】与当前真姬菇菌种保藏的常规方法相对比,本实验所采用的菌种保藏方法大大拓宽了菌种保藏方法的种类与范围,提高了菌种保藏的效果。     

裂褶菌F17固态发酵产锰过氧化物酶及其发酵动力学模型的建立

白腐真菌分泌的锰过氧化物酶是木质素降解酶系统的主要组分,对木质素解聚,纸浆和染料的脱色均有重要作用.利用裂褶菌F17在自行设计的通气托盘式反应器中,以松木屑、稻草及黄豆粉为混合营养基质进行固态发酵生产锰过氧化物酶.在自制通气托盘式反应器中,裂褶菌F17能够产生锰过氧化物酶,发酵96 h时,最高酶活力达到13.51 U/...     

Nutritional requirements of mycelial growth of Cordyceps sinensis in submerged culture

AIMS: The nutritional requirements for mycelial growth of Cordyceps sinensis in semi-synthetic liquid media were investigated. The results provide a basis for further physiological study and industrial fermentation of the fungus. METHODS AND RESULTS: Nutritional requirements, including 17 carbohydrates, 16 nitrogen compounds, nine vitamins, four macro-elements, four trace-elements and eight ratios of carbon to nitrogen, were studied for their effects on the mycelial growth in submerged cultures of C. sinensis by using one-factor-at-a-time and orthogonal matrix methods. Among these variables, sucrose, peptone, folic acid, calcium, zinc and a carbon to nitrogen ratio 12 : 1 were identified as the requirements for the optimum mycelial growth. The concentrations of sucrose, peptone and yeast extract were optimized and the effects of medium composition on mycelial growth were found to be in the order sucrose > yeast extract > peptone. The optimal concentration for mycelial growth was determined as 50 g l(-1) sucrose, 10 g l(-1) peptone and 3 g l(-1) yeast extract. CONCLUSIONS: Under optimal culture conditions, over 22 g l(-1) of mycelial biomass could be obtained after 40 days in submerged cultures. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Cordyceps sinensis, one of the most valued medicinal fungi, is shown to grow in axenic culture. This is the first report on nutritional requirements and design of a simplified semi-synthetic medium for mycelial growth of this psychrophilic species, which grows slowly below 20 degrees C. The results of this study will facilitate research on mass production of the fungus under defined culture conditions.     

Polar vineyard pruning extracts increase the activity of the main ligninolytic enzymes in Lentinula edodes cultures

Lentinula edodes is considered an alternative recycling agent for agricultural wastes, and there have been several studies to understand the relationship between its growth and ligninolytic activity. We tested the effect of wood from viticulture pruning, extracted with solvents of differing polarity, on the biomass production and activity pattern of ligninolytic enzymes. The analysis was done by measuring the mycelial dry mass and enzyme activity of liquid growth medium during the culture of L. edodes, adding either single extracts or a combination of extracts. Polar extracts enhanced mycelial production, and the activity patterns of lignin peroxidase, manganese peroxidase, aryl alcohol oxidase, and laccase were comparable to their activities predicted by ligninolysis models proposed for other fungi. We conclude that the polar extracts could be useful for enhancing fungal biomass production and for modifying lignin degradation because the regulation of ligninolytic enzyme activity is differentially influenced by the polarity of the extract.     

Hydrogen-rich water mediates redox regulation of the antioxidant system,mycelial regeneration and fruiting body development in Hypsizygus marmoreus

Hypsizygus marmoreus is an important industrialized mushroom, yet the lack of basic research on this fungus has hindered further development of its economic value. In this study, mycelia injured by scratching were treated with hydrogen-rich water (HRW) to investigate the involvement of the redox system in fruiting body development. Compared to the control group, damaged mycelia treated with HRW regenerated earlier and showed significantly enhanced fruiting body production. Antioxidant capacity increased significantly in damaged mycelia after HRW treatment, as indicated by higher antioxidant enzyme activities and antioxidant contents; the levels of reactive oxygen species (ROS) and malondialdehyde (MDA) were also reduced at the mycelial regeneration stage after treatment with HRW. Furthermore, genes involved in ROS, Ca²⁺, MAPK and oxylipin signaling pathways were up-regulated by HRW treatment. In addition, laccase and manganese peroxidase activities and mycelial biomass were higher after HRW treatment, suggesting that HRW might enhance the substrate-degradation rate to provide more carbon sources for fruiting body production.     

绒毛栓孔菌液体培养过程中胞外酶活性的研究

本研究以绒毛栓孔菌为材料,采用液体培养的方法分析其在发酵过程中胞外酶的活性变化,并对其菌丝体生物量和发酵液pH值进行了测定。结果表明:胞外酶活性与菌丝体生长状况密切相关。菌丝体生物量增长呈"S"型,6～8d增长最快,第12天达到最大值,在此过程中漆酶、锰过氧化物酶、淀粉酶、羧甲基纤维素酶、果胶酶和蛋白酶活性均出现高峰。酶活性的变化表明,在液体培养过程中绒毛栓孔菌首先分解木质素,其次利用淀粉和纤维素作为碳源,蛋白质作为氮源。若要获得最大菌丝体生物量,缩短培养时间,就必须在培养过程中保证碳氮源的均衡供给。本试验说明不同的酶其分泌高峰期可以作为判断菌丝体营养利用情况和培养周期的依据,以此获取最大菌丝体生物量,为工业生产利用奠定基础。