白腐真菌

白腐真菌降解玉米秸秆的研究　

侯进，李　婷，李　杰　

东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨１５００３０）　

摘要：试验通过对４种配方（主料为７４％的玉米秸秆粉和１％Ｎ灰，加入不同配比的玉米面和麦麸，按添加　比例分为处理Ｉ：２０％、５％，处理Ⅱ：１５％、１０％，处理ｌｌＩ：１０％、１５％和处理ＩＶ：５％、２０％）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３０　ｄ，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（ｃＰ）含量０菌种培养基对发　酵玉米秸秆ＣＰ含量影响极显著（Ｐ＜０．０１），对粗纤维含量影响不显著（Ｐ＞０．０５　ｏ　７４％的玉米秸秆和１％的石灰添加　５％的玉米粉、２０％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，可降低生产成本，更适宜作为生　产白腐真菌菌种的配方。　关键词：白腐真菌；菌种；发酵；玉米秸秆　中图分类号：ＴＱ３５１．３７；０８１５文献标识码：Ａ文章编号：１００１—００８４（２０１０）０１—０００４－０３　

ｆＬｊ腐真菌以其强大的降解能力闻名，经自腐真　

菌发酵的秸秆，不仅粗纤维含量大幅度下降，而日‘　ＣＰ水平也大幅度提高…、但由于处理成本较高，　利用向腐真菌处理秸秆的技术一一直处于试验室研究　

阶段，未能进行大规模推广：菌种对于『ＬＩ腐真菌发　酵秸秆至关重要，要获得良好的发酵效果必须以优　良的菌种为前提。制作菌种既是为了扩大菌种数　

量，也是让菌株对接近生产（栽培）用的原料有一　个适应过程　批量发酵农作物秸秆需要大量的菌　

种，用谷粒生产菌种发酵秸秆效果良好…，但无疑　会加大处理秸秆的成本，而且整粒的玉米或小麦不　易被动物消化？Ｆｊ腐真菌在培养料的选择上比较广　泛，农作物的各种秸秆或农业生产的各种副产品均　

町作为菌种的培养基　但是不同处理的培养基成分　生产出的菌种栽培效果不同　Ｉ　而利用玉米秸秆生　产菌种可以大幅度降低生产成本，从而为大规模处　

８　云南畜牧兽医（２００２年第３期）　

白腐真菌降解木质素的营养调控　

席冬梅，邓卫东　

（云南农业大学动物科技学院．云南　昆明　６５０２０１）　

摘要：综述了近２０多年营养调控白腐真菌对分泌降解木质素的胞外木质素过氧化物酶（ＬＩＰ）、依赖锰的过氧化　

物酶（ＭｎＰ）和漆酶（Ｌａｃｃａｓｅ）产酶量的研究。　

关键词：白腐真菌；产酶量；营养调控　

中图分类号：Ｑ９４９．３２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５—１３４１（２００２）０３—０００８一Ｏ２　

白腐真菌降解木质素主要是通过其分泌的胞外过氧化　物酶系统来完成的（Ａｎｎｂ，１９９３）。涉及木质素多聚物降解的　

主要有３种酶，即木质素过氧化物酶（Ｌｉｇｎｉｎ　ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ：ＬＩＰ）、　

依赖锰的过氧化物酶（Ｍａｎｇａｎｅｓｅ—ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ：　ＭｎＰ）和漆酶（Ｌａｃｃａｓｅ），ＬＩＰ和ＭｎＰ都含亚铁血红素的糖蛋　

白，并且发现有多种同工酶。它们的存在和酶活性对不同的　

菌种是不同的（Ｋｉｒｋ　ａｎｄ　Ｆａｒｒｅｌ、１９８７），因为具有不同特性的　

酶的不同表达是生物降解底物以获得营养的最有效途径。　

１　木质素降解酶体系的营养调控　

胞外酶在木质素的生物降解过程中起着关键作用，但是　大多数真菌在自然条件下酶的合成量较低或几乎没有，并且　

许多酶的作用不能充分地发挥出来。此外对大多数白腐真菌　

来说，与木质素降解有关的酶都是次生代谢中产生的，改变营　

养条件（如增加培养基中的葡萄糖）可抑制次生代谢而产生大　量的初生代谢的酶类，如纤维素酶和半纤维素酶（李越中等，　

１９９４），从而降解掉更多的纤维素和半纤维素。因此为提高酶　

的产量，增加酶的活性和选择性，国内外对木质素降解的各种　

酶及其同工酶的调控方面进行了大量的研究，包括从氮源和　

碳源的含量和形式、碳氮比例、锰的浓度、氧的浓度、木质素模　

型物的诱导及微量元素的作用等方面进行调控。　１．１　木质素过氧化物酶（ＬＩＰ）的营养调控　李越中等　

中国农业科技导报　

2001　第

3卷(

3)　

ReviewofChinaAgriculturalScienceandTechnology53

【微生物研究】

利用白腐真菌提高秸秆利用率陈翠微　刘长江

(沈阳农业大学　沈阳　

110161)

提要　本文介绍了限制秸秆有效利用的主要因素是木质素

,

同时综述了有效降解木质素的白腐真菌

,以及它的降解机理、

作用特点和影响其降解的因素。

关键词　白腐真菌　秸秆　木质素降解

我国是一个农业大国

,农作物播种面积居世界第

一。据估计

,我国各类农作物秸秆年总产量达

7亿多

t[1]

。农作物秸秆是一种潜在的非竞争资源

,在我国具

有数量大、分布广、种类多等特点。近年来国家大力倡

导秸秆过腹还田

,但目前用于饲料部分还不足

10%[2]

。所以

,如何提高秸秆的利用率已为人们所关

注。

在利用秸秆的过程中

,人们采用了许多处理方

法。主要有物理法(切碎、浸泡、热喷、蒸煮等)、化学法

(氨化、碱化、酸化、氧化等)和生物法。在生物法处理

中

,只有少数真菌能同时分解所有的植物聚合物

,主

要是白腐真菌。白腐真菌能分泌多种酶

,是世界罕见

的

,如降解木质素的木素过氧化物酶(

LigninPeroxi2

dase,

LiP)、锰过氧化物酶(

Manganese,

Peronidase,

MnP)

,它们对于世界上居第一、第二丰富的天然聚

合物纤维素、木质素的再利用有不可低估的作用。与

世界各国对白腐真菌研究及利用的重视程度相比

,我国的状况则显得迟缓

,但利用白腐真菌处理秸秆

,提

高秸秆利用率的研究已有所开展[3]

。

1　限制秸秆饲料有效利用的主要因素[4-10]

对农作物长期的人工选择都是按有利于提高作

物的粮食产量设计的。要求作物茎杆能抗倒伏、抗病

虫害

,因而形成作物茎杆的细胞非常坚实

,细胞壁的

结构高度木质化

,且细胞壁构成秸秆干物质的

80%;

另外

,为防止水分的大量蒸发

,在作物表面又往往形

成一层蜡质

,所有这些对家畜利用秸秆都是不利的。

作物秸秆的营养成分是

:蛋白质、可溶性碳水化合物、

卜海化Ｔ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖ０１．３ｌ　Ｎｏ．１　Ｊａｎ．２ｏ０６　

白腐真菌在环境保护中研究与应用进展　

吴林林　阮宇鹰　武琳慧　黄民生　

华东师范大学环境科学系　（上海２０００６２）　

擒　．耍综述了近年来自腐真菌在环境保护中的研究进展，主要包括在多种工业废水处理、垃圾堆肥及其渗滤液处　理、煤炭脱硫、作物秸秆发酵、土壤生物修复等方而的应用。　关键词白腐真菌环境保护应用　中圈分类号Ｘ　７０３．１　ＴＱ　０８５＋．４１３　

Ｏ前言　

环境中难降解有机污染物日积月累并持久存在　

的结果已严重危害生态系统的健康和人类社会的可　

持续发展。这些污染物产生于各种工农业生产及人　

类生活活动中，除难以降解外它们还具有较高的生　物毒性和致癌、致畸、致突变危害性，是环境治理与　

保护工作的重点和难点。白腐真菌通过木质素过氧　化物酶、锰过氧化物酶、漆酶等关键酶催化自由基链　

式反应，对环境中难降解有机污染物具有高效、广谱　

的降解功能。自２０世纪８Ｏ年代以来，国内外许多学　

者开始应用白腐真菌进行环境治理与修复的实验和　应用研究。本文对白腐真菌在多种工业废水处理、垃　

圾及其渗滤液处理、煤炭脱硫、作物秸秆发酵、土壤　

生物修复等方面的研究与应用进展进行了综述。　

１　白腐真菌在工业废水处理中的研究与应用　

１．１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ＣＯＤ　去除率的影响。研究结果表　

明，变色栓菌（Ｔｒａｍｅｔｅｓ　ｖｅｒ８ｃｏｌｏｒ）对黑液废水的　ＣＯＤ　和色度的去除率分别达到６４．２５％和４７－３１％，　

在添加０．２％纤维二糖和０．０２％天冬酰胺的情况下　

应用自行分离、筛选的白腐真菌（ＡＨ　２８—２）处理黑　

液废水时ＣＯＤ。去除率也达到了６０％以上。该研究　

还发现，锰过氧化物酶（ＭｎＰ）和木质素过氧化物酶　（ＬｉＰ）酶活相对比值对造纸黑液的ＣＯＤ　去除率有明　显影响，ＭｎＰ／Ｉ　ｉＰ酶活比值越高时ＣＯＤ　去除牢也