六种白腐菌预处理对毛白杨木材酶水解效果的影响

通过化学分析和酶水解试验,研究了不同的白腐菌对毛白杨的预处理效果及不同组分的降解对酶水解的影响。毛白杨木片经6种白腐菌预处理30d后,各组分都发生了降解,其中半纤维素的损失最为显著,Trametes ochracea C6888引起半纤维素降解率高达47.19%,其次是纤维素和酸不溶木素的降解。在后续酶水解过程中,6种白腐菌处理后的样品显示出不同的水解模式,菌株Trametes ochracea C6888、T. pubescens C7571和T. versicolor C6915预处理效果最为显著,还原糖得率在整个酶水解过程中一直高于对照,其中T. ochracea C6888在水解96h后还原糖得率达到15.93%,比未处理样品提高了25%。分析酸不溶木素降解率及半纤维素降解率与还原糖得率的关系发现,不同菌株在作用同一种基质时,预处理效果差异显著,木质素和半纤维素的脱除都会影响木质纤维素的酶水解。     

绒毛栓孔菌菌丝体在无营养条件下对偶氮染料刚果红的脱色作用

【目的】在无营养条件下,利用白腐真菌绒毛栓孔菌(Trametes pubescens)菌丝体对染料进行脱色可减少试验成本,提高染料处理的实用性。【方法】将该菌株液体培养的菌丝体在无营养条件下对染料进行脱色,并对其中脱色效果较好的偶氮染料刚果红的脱色过程进行分析。在此过程中,测定了该菌株分泌的胞外胞内酶活力,优化影响因子如初始pH值、温度、染料浓度和盐度,同时利用气相色谱-质谱联用技术分析无营养条件下偶氮染料刚果红的降解产物。植物毒性试验测定刚果红经绒毛栓孔菌菌丝体脱色前后的毒性变化。【结果】菌丝体对偶氮染料刚果红有较好的脱色效果,在初始pH值为2.0,温度为30°C,染料浓度为80 mg/L,盐度为2.5%(质量体积比)时,150 r/min转速下培养7 d后脱色率可达80.52%。在此过程中,菌丝体可被连续使用2次,且其所分泌的酶系可降解染料。此外,通过气相色谱-质谱联用分析得到刚果红的降解产物为萘胺、联苯胺和叠氮萘。植物毒性试验显示在无营养条件下的绒毛栓孔菌菌丝体对染料有明显的脱毒作用。【结论】研究发现绒毛栓孔菌菌丝体在无营养条件下的偶氮染料废水处理中具有广阔的应用前景。     

三种白腐真菌脱色噻嗪染料亚甲基蓝

本研究通过含亚甲基蓝染料的固体培养基,从19株白腐真菌菌株中分离获得3个脱色能力较强的菌株,其在平板上的脱色圈大小分别为7.5cm、6.8cm和5.5cm。鉴定其为：云芝栓孔菌Trametes versicolor（ZT-197）,绒毛栓孔菌Trametes pubescens（ZT-230）和亚黑管孔菌Bjerkandera fumosa（ZT-307）。其中,ZT-230对染料亚甲基蓝的脱色能力最强,可以将染料浓度为50mg/L的100mL液体培养基在6d之内100%脱色,而ZT-197和ZT-307在接种第10天时的脱色率为98%和80%。同时测定了3株白腐真菌在降解染料过程中的漆酶、锰过氧化物酶和木素过氧化物酶3种酶活力的规律：ZT-197和ZT-230均可分泌Lac和MnP两种酶,ZT-307只分泌LiP。本研究说明绒毛栓孔菌ZT-197在印染废水治理方面具有较好的应用前景。     

栓孔菌属漆酶高产菌株的初步筛选及其产酶条件的优化

利用显色反应对栓孔菌属(Trametes)进行了漆酶高产菌株的筛选,并对目标菌株的产酶条件进行了优化,在添加愈创木酚的固体培养基中,通过显色反应初步筛选出漆酶高产菌株东方栓孔菌Trametes orientalis Cui 6300;进一步通过单因子分析、正交试验和ABTS法确定了菌株Cui 6300的最适产酶条件:麦芽糖15 g/L,蛋白胨3 g/L,pH 4.8,Cu2+2.0 mmol/L,培养温度28°C,接种饼直径1.5 cm,此时酶活最高可达19.923 U/mL;同时探索了Cu2+浓度及添加时间对其菌丝生物量和漆酶活力的影响。研究表明,Cu2+最适添加浓度为2.0 mmol/L,添加时间为接种后第3天。     

三种白腐菌生物学特性与木质纤维素酶基因遗传多样性

以采自东北林业大学帽儿山实验林场的3种白腐真菌——木蹄层孔菌(Fomes fomentarius)、鲍姆鲍姆木层孔菌(Phellinus baumiibaumii)和火木层孔菌(Phellinus igniarius)为材料,用菌落直径测量法比较3种白腐菌在马铃署葡萄糖固体培养基上的生长速度,采用菌丝体干重法比较其在马铃署葡萄糖液体培养基中的生物量变化。结果显示:马铃薯葡萄糖固体培养基上3种白腐菌均为快速生长类型,其生长速度木蹄层孔菌火木层孔菌鲍姆鲍姆木层孔菌;马铃署葡萄糖液体培养基中生物量增长速度木蹄层孔菌鲍姆鲍姆木层孔菌火木层孔菌。用比色法测量其木质纤维素酶活性,结果显示:木蹄层孔菌产锰过氧化物酶和漆酶量较高,鲍姆鲍姆木层孔菌和火木层孔菌产木质素过氧化物酶量较高;木蹄层孔菌、鲍姆鲍姆木层孔菌和火木层孔菌3种白腐菌的3种主要木质素酶(锰过氧化物酶、漆酶和木质素过氧化物酶)的表达量,种间差异显著(F=3.75*、5.20**、3.01*),白桦木屑诱导处理与对照间差异显著(F=3.84*、4.19*、5.28*);两种主要纤维素酶(葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶)的表达量,种间差异不显著,受碳源影响作用显著(F=3.99*、4.04*)。筛选29对引物组合,对3种白腐菌几种主要木质纤维素酶基因进行TRAP-PCR分子标记检测,比较3菌种间遗传差异,扩增总条带数为357条,多态性条带数为255条,多态性条带的比例为71.43%,其中木质素降解酶基因总多态位点比率为73.77%,纤维素降解酶基因总多态位点比率为68.97%。3种白腐菌的木质纤维素降解酶基因在种间均存在较高的遗传差异。因此,特定基因的TRAP分子标记可以用于木腐菌的遗传变异分析。     

一色齿毛菌对百菌清的生物降解研究

为了验证白腐真菌对杀菌剂——百菌清的降解能力,并初步探讨其降解机制,以平皿培养方式对70株白腐真菌菌株降解百菌清的能力进行验证和筛选,并选择降解作用突出的一色齿毛菌Cerrena unicolor Y4941进行液体培养条件下对百菌清的降解。结果表明:卵菌杀菌剂没有对测试的白腐真菌产生抑制或杀灭作用,在所筛选的70株菌株中,一色齿毛菌Cerrena unicolor Y4941、硬毛粗盖孔菌Funalia trogii W4289、桦褶孔菌Lenzites betulina Y4962、藏红硬孔菌Rigidoporus crocatus D10146、裂褶菌Schizophyllum commune D9466和云芝栓孔菌Trametes versicolor W4614等菌株都对百菌清显示出较强的降解能力;对一色齿毛菌Cerrena unicolor Y4941在液体培养条件下降解百菌清研究的实验结果表明,活菌(living culture,LC)降解率粗酶液(crude enzyme liquor,CEL)降解率灭活菌丝体(devitalized mycelia,DM)降解率,经过活菌降解3d的样品中百菌清的残留率仅为1.92%;对培养液中漆酶活性测定结果显示,漆酶活性最高可达2 195.55U/L。上述证明,杀菌剂百菌清不对白腐真菌产生抑制或杀灭作用,相反,一色齿毛菌Cerrena unicolor Y4941等菌株对其有很强的降解能力,在杀菌剂生物降解领域有潜在的应用前景。     

中国东北地区多孔菌的区系组成及分布特征

多孔菌是木材腐朽真菌的一个重要类群,通过将木材中的纤维素、半纤维素和木质素分解成为可被自身和其他生物利用的营养物质,从而促进森林生态系统的物质循环。经过野外采集及室内分析,中国东北地区共发现多孔菌304种,隶属于7目14科93属,其中优势科是多孔菌科,优势属是木层孔菌属、泊氏孔菌属和薄孔菌属。经过区系地理分析,东北地区的多孔菌以北温带和世界广布成分为主,具有明显的北温带特征。东北地区的多孔菌濒危种有23种,其中有11种生于单一属的寄主树木上,说明生境的选择限制了多孔菌的生长;多孔菌物种中营腐生生活的种类占大多数,有褐腐和白腐之分。总体来说,白腐菌占大多数,但东北地区褐腐菌所占比例为23.8%,高于世界水平,并且其中有80%的种类生长在针叶树上,说明褐腐菌对于东北地区针叶林生态系统的物质循环有重要作用。     

三菌混合固态发酵产纤维素酶

以稻草粉和麸皮为主要原料,对白腐菌(White-rot fungi) NS75、黑曲霉(Aspergillus niger)NS83和絮凝酵母(Saccharomyces cerevisiae)SP5混合菌固态发酵产纤维素酶进行研究.实验结果显示,在白腐菌和黑曲霉双菌混合培养2d后接入絮凝酵母,培养到第7d产酶达到峰值;三菌混合发酵产纤维素酶酶活明显高于白腐菌和黑曲霉双菌混合培养,其β-葡萄糖苷酶(β-G)和羧甲基纤维素酶(CMCase)酶活比白腐菌(White-rot fungi) NS75和黑曲霉(Aspergillus niger)NS83双菌发酵产酶分别提高了143.3％和68.2％.单因素实验和正交实验结果表明,当稻草粉麸皮质量比为8∶2,料水比为1∶2,白腐菌NS75、黑曲霉NS83和絮凝酵母SP5的接种比例为1:2∶1.5 (v/v/v)时,于30℃培养7d,固态发酵基中β-G和CMCase酶活分别达到62305 U/g和30241 U/g.     

1株产漆酶白腐真菌的筛选和鉴定

从不同的生境采集生物样品,利用Bavendamm反应反复筛选产漆酶的白腐真菌。利用真菌通用引物对ITS1/ITS4扩增菌株rDNAITS区序列,对扩增产物进行测序。测序结果在GenBank中进行同源性搜索,下载部分具有代表性种的ITS序列进行序列比对,利用软件MEGA4构建分子系统发育树,通过序列分析,并结合形态学鉴定出4220为香栓孔菌(Trametes suaveolens)。     

白腐真菌东方栓孔菌在两种液体培养基中产漆酶过程的生理学研究

本研究采用液体培养的方法分析了白腐真菌东方栓孔菌Trametes orientalis在产漆酶过程中生理学指标的变化,即对菌丝体生物量、漆酶活性、还原糖含量、多酚含量、丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量、总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性、过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)水平、抗坏血酸(ascorbic Acid,AA)含量、抑制羟自由基能力(restraining ability to hydroxyl free radicals,RAHFR)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力12项指标进行了测定。结果表明,漆酶能够直接影响白腐真菌对于营养物质的利用情况,其活性大小与菌株的生长状况及次级代谢密切相关;且漆酶活性与多酚含量、MDA含量、CAT活性和AA含量呈正相关,与H_2O_2水平和RAHFR呈负相关;最终,这些指标可在机体内维持一个稳定的动态平衡。此外,本文对比了两种培养基Ⅰ和Ⅱ条件下测得的生理学指标,发现在液体培养基Ⅱ中东方栓孔菌具有较高的菌丝体生物量、SOD活性、RAHFR和DPPH自由基清除能力及较低的H_2O_2水平,说明液体培养基Ⅱ这种缺营养条件可以在一定程度上激发菌株的抗氧化能力以保护机体免受氧化损伤。本研究为进一步加深了解白腐真菌东方栓孔菌的产漆酶特性和大批量液体培养提供了理论指导。