白腐菌
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腐生菌的种属组成1. 引言腐生菌是一类广泛存在于自然界中的真菌,它们以分解有机物质为生。
腐生菌在生态系统中具有重要的功能,能够促进有机物质的循环和分解,维持生态平衡。
本文将对腐生菌的种属组成进行详细介绍。
2. 腐生菌的分类根据形态特征、生态习性和遗传关系等方面的差异,腐生菌可以被分为多个种属。
以下是一些常见的腐生菌的种属。
2.1. 白腐菌属(White-rot fungi)白腐菌属是一类能够降解木质素的腐生菌。
它们能够分解木材中的纤维素、半纤维素和木质素等有机物质,从而将木材分解为小分子物质。
白腐菌属的一些代表性种属包括:•白腐菌(Phanerochaete chrysosporium)•毛白腐菌(Trametes versicolor)•红菇白腐菌(Pycnoporus cinnabarinus)2.2. 褐腐菌属(Brown-rot fungi)褐腐菌属是一类主要降解木质素的腐生菌。
与白腐菌不同,褐腐菌在分解木材时会将纤维素降解得更彻底,但对木质素的分解能力较弱。
褐腐菌属的一些代表性种属包括:•斑褐菇(Coniophora puteana)•油菌(Gloeophyllum sepiarium)•褐腐菌(Postia placenta)2.3. 软腐菌属(Soft-rot fungi)软腐菌属是一类主要降解木质素的腐生菌,它们通常在湿润环境中生长。
软腐菌能够分解木材中的纤维素和半纤维素,但对木质素的分解能力较弱。
软腐菌属的一些代表性种属包括:•纤维菌(Fibroporia vaillantii)•木材软腐菌(Chaetomium globosum)•水分软腐菌(Neolentinus lepideus)2.4. 其他腐生菌属除了以上提到的几个常见的腐生菌属,还有一些其他的腐生菌属也具有重要的生态功能。
例如:•黄孢菌属(Xylaria)•圆孢菌属(Hypoxylon)•菌核菌属(Stropharia)3. 腐生菌的生态功能腐生菌在生态系统中扮演着重要的角色,具有以下几个方面的生态功能。
木材腐朽菌分类木材腐朽菌是一类能够分解木材纤维素、半纤维素和木质素等成分,导致木材腐朽的真菌。
它们在自然界的物质循环中起着重要的作用,但对于木材的利用和保存来说,却是一种潜在的威胁。
了解木材腐朽菌的分类,对于木材的保护、利用以及相关领域的研究都具有重要意义。
一、按照腐朽类型分类1、白腐菌白腐菌主要分解木材中的木质素,同时也会对纤维素和半纤维素进行一定程度的降解。
被白腐菌侵蚀的木材,外观通常呈现出白色或淡黄色,质地变得疏松易碎。
白腐菌在自然界中分布广泛,一些常见的白腐菌种类如黄孢原毛平革菌、彩绒革盖菌等。
2、褐腐菌褐腐菌主要降解木材中的纤维素和半纤维素,对木质素的分解能力较弱。
受褐腐菌侵蚀的木材,颜色会变为褐色,木材的强度和韧性显著降低,容易破碎成块状。
典型的褐腐菌有卧孔菌属、层孔菌属等。
3、软腐菌软腐菌主要侵袭木材的表面,导致木材表面变软、凹陷和变色。
与白腐菌和褐腐菌不同,软腐菌主要分解木材中的纤维素,且通常在潮湿的环境中生长。
常见的软腐菌有毛壳菌属、青霉属等。
二、按照生长环境分类1、木生菌木生菌是指那些主要在木材上生长和繁殖的腐朽菌。
它们可以在活立木、枯立木、倒木以及木材制品上生存和繁衍。
这类腐朽菌对木材的破坏作用往往较为直接和显著。
2、土生菌土生菌虽然也能导致木材腐朽,但它们的生长环境主要是土壤。
当木材与土壤接触时,土生菌就有可能侵入木材并引发腐朽。
3、寄生菌寄生菌是指那些需要依赖其他生物才能生存和繁殖的腐朽菌。
在木材腐朽的过程中,寄生菌可能会先寄生在其他微生物或植物上,然后再转移到木材上,从而引发木材的腐朽。
三、按照形态特征分类1、担子菌担子菌是木材腐朽菌中的一大类,其特征是具有担子和担孢子。
担子菌的形态多样,有的呈伞状,有的呈块状。
常见的担子菌如香菇、木耳等,在特定条件下也可能成为木材腐朽菌。
2、子囊菌子囊菌的特征是产生子囊和子囊孢子。
在木材腐朽菌中,子囊菌的种类相对较少,但也具有一定的危害性。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2007年第26卷第2期·198·化 工 进 展白腐菌降解木质素酶系的特征及其应用江 凌1,吴海珍1,韦朝海2,梁世中1(1华南理工大学生物科学与工程学院,广东 广州 510640;2华南理工大学环境科学与工程学院,广东 广州 510640)摘 要:介绍了木质素降解白腐菌的菌属来源及其酶系特征,重点解析木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶3种酶的催化作用机理;归纳了不同种属白腐菌在生物制浆过程、生物漂白过程及在造纸、印染等产业废水处理过程中的研究应用成果,针对白腐菌应用上的问题提出了未来的研究重点和方向。
关键词:白腐菌;木质素降解;酶系;废水处理中图分类号:X 703 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2007)02–0198–06Research progress of characterization of white-rot fungus enzyme systemfor lignin degradation and its applicationJIANG Ling 1,WU Haizhen 1,WEI Chaohai 2,LIANG Shizhong 1(1 School of Bioscience and Bioengineering ,South China University of Technology ,Guangzhou 510640,Guangdong ,China ;2 College of Enviroment Science and Engineering ,South China Universityof Technology ,Guangzhou 510640,Guangdong ,China)Abstract: The group resources of white-rot fungus and the enzyme system’s characteristics for lignin degradation are introduced, and the catalytic mechanisms of the three enzymes including lignin peroxidase, manganese peroxidase, laccase are analyzed in detail. Moreover, the applications of different kinds of white-rot fungus, including biopulping, biobleaching and the treatment of effluent from paper-making, dyes, and so on are summarized. Based on the above discussion, some ideas about the further development of white-rot fungus are presented.Key words: white-rot fungus ;lignin degradation ;enzyme system ;effluent treatment木质素是一类由苯酚和非苯酚结构单元通过醚键和碳碳键等连接而成的具有芳香族特性的天然聚合物[1],其在组分种类和连接键类型方面的多样性,意味了结构的异质性与不规则性,也决定了对其进行生物降解的复杂性和特殊性。
China Forest Products Industry林产工业,2021,58(03):16-20白腐菌预处理在生物质材料中的应用∗曹家铭1 张 健2 时君友1 庞久寅1 林 琳1 (1. 北华大学吉林省木质材料科学与工程重点实验室,吉林省吉林市 132013; 2. 北华大学理学院,吉林省吉林市 132013)摘 要:白腐菌经长期的生物进化,形成了一套独特的生理生化机制和强大的降解代谢能力,在木质和非木质材料预处理中都有广泛的应用。
介绍了白腐菌特点及其降解木质素机理,对近年来国内外白腐菌预处理在生物质材料改性中的应用进行综述,重点论述了白腐菌预处理在改善渗透性、提高产氢量、生物制浆、糖化和醇解、堆肥以及饲料预发酵等方面的研究进展,并提出未来白腐菌在生物质材料领域应用的研发重点,为生物质材料的合理利用提供参考。
关键词:生物质; 白腐菌; 预处理; 降解; 木质素中图分类号:TS65文献标识码:A文章编号:1001-5299 (2021) 03-0016-05DOI:10.19531/j.issn1001-5299.202103004Application of White-rot Fungus Pretreatment for Biomass MaterialsCAO Jia-ming1ZHANG Jian2SHI Jun-you1PANG Jiu-yin1LIN Lin1(1.Key Laboratory of Wooden Materials Science and Engineering, Beihua University, Jilin 132013, Jilin, P.R.China;2.College of Science, Beihua University, Jilin 132013, Jilin, P.R.China)Abstract: In the long-term process of biological evolution, white-rot fungus has formed a set of unique physiological and biochemical mechanisms, as well as a strong ability to degrade and metabolize. White-rot fungus have been widely used in the pretreatment of wood and non-wood materials. This article focused on the characteristics of white-rot fungus and the mechanism of degradation of lignin, the application of white-rot fungus pretreatment in the modification of biomass materials in recent years was reviewed. The application of white-rot fungus pretreatment in improving permeability, increasing hydrogen production, biological pulping, saccharification and alcoholysis, composting and prefermentation of feed were emphatically analyzed. The future research and development focus of white-rot fungus in the field of biomass materials were put forward, as well as providing references for the rational utilization of biomass.Key words: Biomass; White-rot fungus; Pretreatment; Degradation; Lignin随着能源危机及环境污染问题日益严重,寻找可替代能源迫在眉睫[1]。
白腐菌生长条件
白腐菌是一种常见的真菌,可以分解木质纤维素和半纤维素等有机物,是木材和木质纤维素废弃物的重要分解微生物。
白腐菌的生长需要一定的环境条件,以下是其生长条件的具体内容:
1. 温度:白腐菌的适宜生长温度为20-30℃,其中20-25℃为最适宜的温度范围。
2. pH值:白腐菌的适宜生长pH范围为
3.5-8.0,其中5.0-6.5为最适宜的pH值范围。
3. 湿度:白腐菌的生长需要相对湿度在60%以上,过干或过湿都会影响其生长。
4. 氧气:白腐菌是一种好氧生物,需要充足的氧气来进行呼吸作用和代谢活动。
5. 营养物质:白腐菌的生长需要碳源、氮源和矿物质等营养物质,其中木质纤维素是其主要碳源。
6. 光照:白腐菌是一种非光合生物,不需要光照进行生长。
综上所述,白腐菌的生长需要适宜的温度、pH值、湿度、氧气和营养物质等条件,这些条件的变化都会影响其生长和活性。
在实际应用中,可以通过调节这些条件来促进白腐菌的生长和分解效果。
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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)。
野生白腐菌分离与纯化的初步试验
前言
白腐真菌是一类使木材呈白色腐朽的真菌,能够分泌胞外氧化酶降解木质素,且降解木质素的能力优于降解纤维素的能力,这些酶可以促使木质腐烂成为淡色的海绵状团块——白腐,故称为白腐真菌
白腐菌: white rot fungi
定义: 属担子菌纲丝状真菌,因腐朽木材呈白色而得名。
代表菌株为黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium),在污染土壤修复中常有应用。
白腐菌是属于担子菌亚门的真菌,因腐朽木材呈白色而得名,是能够降解木材主要成分的微生物之一。
木材在白腐过程中大部分纤维仍保持完整,且纤维素结晶度变化不大。
由此设想利用对降解木质素选择性好的白腐菌进行生物制浆,能开辟制浆方法的新途径。
白腐菌除了能降解木质素用于预理、生物漂白、生物制浆外,对其它有机异生物质也有很强的分解能力,因而在废水处理中也有广泛的应用前景。
为降低制浆能源消耗,可在制浆之前依靠白腐菌对木质素进行分解和改性,用选择过的微生物培养基对原料进行预处理。
通过白腐菌对原料的预处理,可降低后阶段制浆能耗的50%,并且纤维强度性能也得到改进。
白腐菌预处理制浆不仅在木质材料制浆当中应用研究较多,在非木质制浆原料(如芦苇、蔗渣、剑麻、黄麻等)预处理制浆中的应用研究同样广泛。
可以看出,白腐菌预处理在硫酸盐法、碱法、机械法和烧碱-蒽醌法等制浆方法中都可以不同程度地降低制浆成本、提高纸张质量。
但是菌种筛选困难和预处理周期较长是制约白腐菌应用的最大障碍,大规模应用于制浆预处理还需要相关方面技术的突破。
利用白腐菌可以降解木质素、半纤维素和纤维素的特性,白腐菌在制浆造纸各个环节的应用都得到了很广泛的研究,但是利用白腐菌直接制浆却鲜见报道。
筛选对纤维素没有影响或影响较小的选择性极高的白腐菌种直接处理原料制浆是一个新的研究方向。
20世纪90年代末,日本神户制钢所应用白腐菌在常温常压下分解木材成功制出优质纸浆。
选定适宜温度,可以分解出80%的木质素,比一般化学制浆法成本降低了50%。
这种白腐菌对木质素的脱除分解率极高,而对纸浆纤维中的纤维素分解极少,这样可使纸浆得率高达60%,超过化学法得浆率的50%。
据此计算,木材的消耗量可节约1/9。
此种制浆方法将是传统制浆方法的巨大挑战。
同样,制浆周期长、白腐菌筛选困难是大规模生产的最大障碍。
在造纸工业中,为了使最终产品的白度既高又稳定,必须把浆中残余木质素所造成的棕黑色通过漂白来除去。
用生物方法脱除浆中的残余木质素是现阶段人们研究最多的一种方法,普遍认为白腐菌是最有效的菌种。
白腐菌可以直接攻击木质素,很有效地除去浆中残余木质素,并且能使漂白废水中的很多有毒物质最终降解成二氧化碳和水,降低漂白废水的COD、BOD及有毒物质含量,从而降低废液的污染负荷。
很多国家的实验室进行了这方面的研究,尤其是日本。
在利用白腐菌进行漂白纸浆时,不免有纤维素被降解。
因此,筛选出选择性高的白腐菌种是当前存在的最突出的问题。
制浆造纸工业的废液由于含有毒、致突变、难降解的有机氯化物而日益受到高度的重视。
白腐菌具有能降解木质素和变性木质素的活酶系统,能将漂白废水中的有机氯化物转变成无机氯和二氧化碳,并破坏发色基团组织和结构,降低漂白废水中的总有机氯化物、BOD、COD和色度。
白腐菌除了可以降解废水中的木质素,还可以降解废水中异生物质,减轻造纸废水对环境的污染,具有很高的应用价值。
但是如何缩短处理周期,提高处理效率仍然是一个亟需解决的问题。
由于白腐菌特有的降解木质素的功能,在原料预处理、生物漂白、废水处理和生物制浆等各个环节的应用都得到了重视,并且实验室阶段研究已取得了显著成效。
但是,白腐菌在大规模生产中应用还存在很多问题:处理效率低、周期长、连续化培养生产各种白腐菌的生物反应器尚待进一步研究和完善、菌种筛选困难、白腐菌的作用机制还不完全清楚。
因此,研究如何培养处理效率高、选择性强、生长迅速、可以连续使用的菌种,必将引起污染严重的传统制浆工艺的较大改革。
关键词: 白腐菌: white rot fungi 黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)
材料和方法: 在自然界中采集腐木,放入培养箱中不加任何药品和试剂进行陪.以加大培养和分离的成功率.然后将经过初步培养的腐木经过人工分割处理,放入蛋白胴培养基和孟加拉红培养基中分别进行培养.
杂草
39℃平板扩增,在平板表面出现大量白色菌丝,6~8d内形成丰富的粉状分生孢子;再将孢子无菌地移入灭菌蒸馏水中,轻轻振动,使其充分分散,制成乳白色的孢子悬浮液,置于4℃下保存。
固体生长培养基:
每升固体生长培养基含:200g土豆浸出液,20g葡萄糖,20g琼脂,3g
KH2PO4,1.5g MgSO4。
液体营养限制培养基
每升液体营养限制培养基含:0.2g KH2PO4,0.05g MgSO4.7H2O,0.01g CaCl2,10g葡萄糖,0.5mL有机溶液(其组成见表1),1mL无机溶液(其组成见表2),1.2mmol/L酒石酸铵。
以酒石酸钠溶液或琥珀酸钠溶液为缓冲液。
:属担子菌纲丝状真菌,因腐朽木材呈白色而得名。
代表菌株为黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium),在污染土壤修复中常有应用。
白腐菌可以降解木质素、半纤维素和纤维素的特性,白腐菌具有能降解木质素和变性木质素的活酶系统,能将漂白废水中的有机氯化物转变成无机氯和二氧化碳,并破坏发色基团组织和结构,降低漂白废水中的总有机氯化物、BOD、COD 和色度。