白腐菌降解木质素酶系的特征及其应用

白腐真菌多环芳烃余洪波-回复标题：白腐真菌在多环芳烃污染治理中的作用：余洪波的研究视角一、引言随着工业化进程的加速，环境污染问题日益严重，其中多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs）作为一种常见的有机污染物，因其持久性、生物累积性和毒性，对环境和人类健康构成了重大威胁。

然而，自然界中存在一种神奇的力量——白腐真菌（White-rot Fungi, WRF），它们在生态系统中扮演着重要的角色，特别是对于PAHs的降解和清除。

二、白腐真菌的特性与功能白腐真菌是一类特殊的真菌，以其强大的木质素降解能力而闻名。

它们能够产生一系列的胞外酶，如过氧化物酶、漆酶和锰过氧化物酶等，这些酶具有强大的氧化能力，能够分解复杂的有机物质，包括PAHs。

三、白腐真菌降解多环芳烃的机制白腐真菌降解PAHs的主要机制是通过其分泌的胞外酶系统。

这些酶能够将PAHs氧化为更易水解和生物降解的中间产物。

例如，漆酶和锰过氧化物酶可以将PAHs的芳香环打开，形成氧代衍生物，然后再进一步被微生物降解为二氧化碳和水。

四、余洪波教授的研究贡献余洪波教授是我国在白腐真菌降解多环芳烃领域的重要研究者之一。

他的研究工作主要集中在揭示白腐真菌降解PAHs的分子机制，以及开发基于白腐真菌的环境修复技术。

余教授的研究团队通过对多种白腐真菌的筛选和鉴定，发现了一些具有高效降解PAHs能力的菌株，并对其降解机制进行了深入研究。

他们发现，这些菌株不仅能够通过胞外酶系统降解PAHs，而且还能够通过改变细胞膜的通透性，增加PAHs的吸收和内部代谢。

此外，余教授还致力于开发基于白腐真菌的环境修复技术。

他们利用白腐真菌的降解能力，设计了一种生物反应器系统，该系统能够在实际环境中有效地降解PAHs污染。

这项技术不仅具有高效、环保的优点，而且成本低廉，具有广阔的应用前景。

五、结论总的来说，白腐真菌作为一种天然的环境净化剂，对于多环芳烃等有机污染物的降解具有重要的作用。

木质纤维素的酶解技术研究木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源之一，主要来源于农业废弃物（如秸秆）、林业废弃物（如木屑）以及工业废弃物（如造纸浆渣）等。

将木质纤维素转化为有用的产品，如生物燃料、生物化学品和生物材料，对于解决能源危机、环境保护和可持续发展具有重要意义。

酶解技术作为一种绿色、高效的方法，在木质纤维素的转化中发挥着关键作用。

一、木质纤维素的组成与结构木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。

纤维素是由葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的线性聚合物，具有较高的结晶度和分子取向性。

半纤维素是由多种不同的糖单元组成的支链聚合物，其结构较为复杂。

木质素则是一种无定形的芳香族聚合物，填充在纤维素和半纤维素之间，形成复杂的网络结构，为植物提供机械强度和抗微生物侵蚀的能力。

由于木质纤维素的复杂结构，其直接利用存在诸多困难。

纤维素的结晶区难以被水解，半纤维素的复杂结构需要特定的酶来分解，而木质素则会阻碍酶与纤维素和半纤维素的接触。

因此，在进行酶解之前，通常需要对木质纤维素进行预处理，以破坏其结构，提高酶解效率。

二、木质纤维素的预处理方法预处理的目的是降低木质纤维素的结晶度、去除木质素、增加孔隙率和表面积，从而提高酶对底物的可及性。

常见的预处理方法包括物理法、化学法和生物法。

物理法主要包括机械粉碎、微波处理和超声波处理等。

机械粉碎可以减小木质纤维素的颗粒尺寸，增加表面积，但能耗较高。

微波和超声波处理可以通过产生热效应和空化效应，破坏木质纤维素的结构，但设备成本较高。

化学法包括酸处理、碱处理和有机溶剂处理等。

酸处理可以有效地水解半纤维素，但可能会导致糖的降解和设备腐蚀。

碱处理可以去除木质素，但会产生大量的废水。

有机溶剂处理可以选择性地溶解木质素，但有机溶剂的回收和处理较为困难。

生物法主要是利用微生物或其产生的酶来分解木质素。

例如，白腐菌可以分泌木质素降解酶，对木质素进行分解，但处理周期较长。

三、酶解过程中涉及的酶酶解木质纤维素主要涉及纤维素酶、半纤维素酶和木质素降解酶。

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。

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]。

白腐菌木质素降解酶及其在木质素降解过程中的相互作用唐菊;段传人;黄友莹;孙达;胡江【摘要】木质素是一类不易降解的生物物质,在自然界中,白腐真菌对木质素的降解能力最强.白腐真菌降解木质素主要依靠分泌的三种酶:木质素过氧化物酶(Lip)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac).对白腐真菌分泌的三种木质素降解酶在性质、分布等方面进行了比较,系境地介绍三种木质素降解酶的催化作用,并阐述其在木质素降解过程中的相互作用.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2011(000)010【总页数】5页(P32-36)【关键词】木质素过氧化物酶(Lip);锰过氧化物酶(MnP);漆酶(Lac);木质素;降解【作者】唐菊;段传人;黄友莹;孙达;胡江【作者单位】重庆大学生物工程学院,重庆400030;重庆大学生物工程学院,重庆400030;重庆大学生物工程学院,重庆400030;重庆大学生物工程学院,重庆400030;重庆大学生物工程学院,重庆400030【正文语种】中文木质素是针叶树类、阔叶树类和草类植物的基本化学组分之一，由类苯丙烷单元组成，是一类复杂的芳香聚合物。

木质素结构复杂，单元结构之间多为醚键和C-C 键，十分稳定，不易降解[1] 。

木质素作为植物的组成部分之一，在造纸制浆工业中通常是作为废弃物被直接排放到环境中，由于自然界缺乏对其有效的自净能力，对环境造成了严重的负担，因此对木质素的降解研究受到广泛关注。

在自然界中能够有效降解木质素的微生物包括多种真菌、放线菌及细菌，而能够彻底将木质素分解的主要是真菌类，其中白腐菌是降解木质素能力最强的一类真菌。

白腐菌是一类能够在缺乏营养的木质上生长，并能够将植物的木质组织(纤维素、半纤维素和木质素等)全部降解，引起木质白色腐烂的真菌，这类真菌能够分泌一种或多种木质素降解酶，将木质素降解成为其生长所必需的碳源，从而把木质素降解成CO2和H2O。

木质素降解酶主要包括了3种酶：木质素过氧化物酶(lignin peroxidase，LiP)、锰过氧化物酶(mangnase peroxidase，MnP)、漆酶(laccase，Lac)[2，3] ，这 3 种木质素降解酶均能单独降解木质素，也能两两联合，或者3种酶一起作用对木质素进行降解。

白腐真菌固定化技术的研究进展以及在环境保护中的应用摘要：本文阐述了白腐真菌的生物学特性和降解机理，提出了白腐真菌生物技术在实际应用中所需解决的问题，讨论了微生物固定化技术及其影响因素，对白腐真菌固定化技术的优势进行了分析，综合评述了白腐真菌固定化技术中载体材料特性、固定化时间及固定方法研究的新进展。

关键词：白腐真菌；生物降解；固定化技术；环境保护一．白腐真菌生物学特性及降解机理白腐真菌是一类能引起木质白色腐烂的丝状真菌的统称，分属于担子菌，少数为子囊菌。

白腐真菌菌丝体为多核，少有隔膜，其种类很多，《中国真菌志》便记载了46属137种。

白腐真菌属于中温菌，属好氧菌，适宜温度9～39 ℃。

白腐真菌对污染物的降解机理非常复杂，细胞学定位表明，这种降解发生在细胞外，而细胞外降解系统为结构复杂乃至有毒的污染物提供了更易被处置的调节环境，当白腐真菌被引入废水中后，由于微生物的应激作用，细胞内的葡萄糖酶和细胞外的乙二醛氧化酶在分子氧的参与下氧化并形成H2O2，激活过氧化酶并启动酶的催化循环；细胞外的木质素过氧化物酶LiP和锰过氧化物酶MnP以HO为初始底物进行自由基的链催化氧化，该反应是高度非特异性和无立体选择性的，故对污染物的降解产生广谱特征。

白腐真菌在处理难降解有机废水具有降解底物的非专一性和对其它微生物的拮抗作用；能够降解环境中某些低浓度污染物，因白腐真菌降解酶的诱导与降解底物多少无关；白腐真菌是由酶触发启动的自由基链反应，实现对异生物质的氧化降解，很容易达到较高的反应速率；白腐真菌降解有毒污染物在胞外，从而避免了有毒物对菌体细胞自身的毒害；白腐真菌对不同酸、碱污染体系具有较好适应性。

二．微生物固定化技术虽然白腐真菌降解技术具有高效、适用性强等特点，但对某些废水的去除效果不佳，反应器中细菌易被污染，运行参数要求较高等问题, 引入固定化技术则能很好的克服上述问题。

微生物固定化技术是利用物理或化学手段将游离的微生物，定位于限定的空间区域内，在保持微生物活性基本不变的情况下，且能反复使用的基本技术。

白腐菌液体发酵降解烟梗木质素的研究作者：宋丽丽张永良张志平王光路杨旭张靖楠来源：《郑州轻工业学院学报(社会科学版)》2019年第01期摘要：以白腐菌P. chrysosporium为对象，采用连续传代驯化的方法提升菌体对烟碱的耐受度.通过比较人工陈化与液体发酵对烟梗中木质素的降解效率，并对其发酵条件进行优化.结果表明，驯化后的白腐菌P. chrysosporium可有效定植于烟梗上，在34 ℃，接种量6%的最适发酵条件下液体发酵24 h，烟梗中木质素含量为1.93%，降解了23.11%，与人工陈化3个月烟梗木质素降解情况相当，总糖和葡萄糖含量分别增加10.84%和4.86%，在一定程度上消除了蛋白质燃烧产生的不良气味，改善了烟梗燃烧时产生的木质气.关键词：烟梗;白腐菌;木质素;液体发酵;连续传代驯化中图分类号：TS49文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.005文章编号：2096-1553（2019）01-0036-070 引言烟梗是烟叶的重要组成部分，通过梗叶分离，可得到占烟叶总重25%左右的烟梗[1].我国是烟草大国，每年通过打叶复烤产生大量的烟梗，但目前这部分烟草副产物的综合利用程度较低[2-3].烟梗中总糖和烟碱含量较低，而纤维素和木质素等细胞壁物质含量高，造成了糖碱比的失调，燃吸时产生强烈的刺激性和杂气，涩口，香气量少[4].因此，改善烟梗及其制品的内在品质，提高梗丝的香气、吃味和梗丝填充值成为烟草工业研究的热点.烟草中的木质素是由芥子醇、香豆醇和松柏醇等苯丙烷衍生物单体构成的一种结构复杂、无定型且具有生物多态性的生物大分子，它填充在半纤维素和纤维素的空隙之间且紧密结合，共同形成了细胞壁的致密结构[5-6].木质素作为生物质的三大主要成分之一，在热解时会产生甲基酚、二甲基酚和儿茶酚等有害物质.减少烟草薄片中的木质素含量既有利于减少烟草薄片燃烧时产生的有害物质，也能改善烟草薄片的吸味[7-8].同时，烟梗中糖碱比失调造成的吸食品质不佳也限制了烟梗在卷烟中的添加比例[9].利用微生物的方法对烟梗进行发酵是提高烟梗利用价值的一条有效途径.微生物能够通过直接或间接利用烟叶或烟梗中的果胶、木质素、蛋白质和微量元素等，分解代谢合成出不同种类的生物酶，而生物酶能够催化底物分子内部某些化学链的断裂，加速底物大分子的降解和某些有害物质的分解，进而通过特定微生物的吸收、利用、转化，形成一系列有益小分子化合物，在烟草行业减毒加香方面具有广阔的应用前景[10-11].白腐菌是对木质素具有较强降解能力的一类真菌，它能够通过分泌木质素降解酶系对木质素进行降解或改性，从而降低木质纤维素的结构屏障，使大分子化合物（纤维素、半纤维素、木质素）降解为低分子物质.利用白腐菌这一特性可对秸秆等草类原料进行固体发酵处理，进而对木质素进行选择性降解[12-13].利用白腐菌降解烟梗中的木质素，不仅能够降低烟梗在抽吸时产生的刺激性及木质气，而且可以将大分子化合物改性降解，使小分子化合物有效释放，对改善烟气香味有着潜在的贡献[14].迟建国[15]利用白腐菌降低烟叶中木质素的含量，达到了降低卷烟烟气杂气、提升卷烟吸食品质的目的.刘志昌等[16]使用经白腐菌Coriolus versicolorT42处理后的烟梗制备重组烟叶，并将其添加至卷烟中，卷烟的香气、杂气、刺激性和协调性都得到了明显改善.白腐菌由于具有选择性降解木质素的特性，在改善烟梗品质和提高烟梗利用率方面有极大的应用潜力.黄孢原毛平革菌（P. chrysosporium）是白腐菌的模式菌株，在污水处理、土壤修复以及降解木质素方面均有广泛的应用[6]，但对烟梗木质素降解和品质改善等的研究还鲜有涉及.鉴于此，本研究利用白腐菌模式菌株黄孢原毛平革菌（P.chrysosporium）降解烟梗中的木质素，参照人工陈化烟梗木质素的降解情况，选择适宜的白腐菌液体发酵烟梗条件，以快速降低煙梗中木质素的含量，达到改善烟梗内在品质、提升烟梗利用率、降低卷烟生产成本的目的.1 材料与方法1.1 试剂与仪器白腐菌P. chrysosporium，来源于郑州轻工业大学烟草行业烟草工业生物技术重点实验室，4 ℃条件下斜面保存.烟梗，由河南中烟工业有限责任公司提供，自然晾干后存放.马铃薯琼脂培养基（PDA培养基）：土豆200 g/L，蔗糖20 g/L，121 ℃下灭菌20 min.马铃薯肉汤培养基（PDB培养基）：土豆200 g/L，蔗糖20 g/L，琼脂20 g/L，121 ℃下灭菌20 min.烟梗培养基：将烟梗粉碎后过40目筛，称取10 g置于250 mL三角瓶中，加入100 mL蒸馏水121 ℃下灭菌30 min.仪器：UV-1800双光速紫外-可见光光度计，上海欣茂仪器有限公司产;SW-CJ-1D净化工作台，苏州净化设备有限公司产;LRH-1500F生化培养箱，上海一恒科学仪器有限公司产;QYC-2012C恒温摇床，上海福玛实验设备有限公司产;Agilent7820A高效液相色谱仪，美国安捷伦公司产;MS205DU分析天平，瑞士梅特勒-托利多公司产;AA3连续流动分析仪，德国SEAL公司产;PHS-3C 型pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司产.1.2 实验方法1.2.1 白腐菌P.chrysosporium驯化由于烟梗中的烟碱对微生物有毒害作用，会抑制其生长，因此采用逐级连续传代驯化法对初始菌株进行驯化，得到可以在高浓度烟碱条件下生长的白腐菌P. chrysosporium菌种.具体驯化过程见表1.1.2.2 烟梗人工陈化将经过驯化的白腐菌P. chrysosporium制成孢子悬液（7.50×108个/mL），均匀喷洒于烟梗表面，控制烟梗湿度为65%，将烟梗置于郑州轻工业大学烟草实验室内进行人工陈化（室内温度10～35 ℃，相对湿度 40%～70%），陈化过程中注意通风和防虫.分别在陈化 0个月、1个月、2个月、3个月时取样，进行常规化学成分分析.1.2.3 烟梗化学成分测定按照烟草化学成分测定的行业标准，采用连续流动分析仪测定烟梗中总糖、葡萄糖、总氮、烟碱[17-19].烟梗中纤维素和木质素含量的测定方法参照美国可再生能源实验室NREL制定的标准[20].有机酸测定采用王瑞新的方法[21].水溶液pH值采用pH计法测定[22].1.2.4 白腐菌P. chrysosporium发酵烟梗将白腐菌P. chrysosporium斜面菌种接种于PDB培养基，在30 ℃，150 r/min条件下摇床培养3 d，在无菌条件下接种6 mL种子液于烟梗培养基中，于30 ℃下培养.1.2.5 不同发酵条件下烟梗木质素含量的测定1.2.5.1 发酵时间吸取6 mL种子液加入烟梗培养基中，将接种白腐菌P. chrysosporium后的烟梗培养基于30 ℃下培养40 h，每隔4 h取样1次，测定烟梗木质素含量.1.2.5.2 培养温度吸取6 mL种子液加入烟梗培养基中，将接种白腐菌P. chrysosporium后的烟梗培养基分别置于25 ℃，28 ℃，31 ℃，34 ℃，37 ℃条件下培养24 h，测定烟梗木质素含量.1.2.5.3 接种量分别吸取2 mL，4 mL，6 mL和8 mL种子液加入烟梗培养基中，接种量为2%，4%，6%和8%，在最适温度下培养24 h，测定烟梗木质素含量.2 结果与分析2.1 菌種驯化结果驯化处理前后烟梗培养基上菌种直径变化情况见表2.由表2可知，经过适应性培养后，白腐菌P. chrysosporium在含有烟梗培养基上生长速度发生明显变化.经过驯化后，白腐菌P.chrysosporium在含0.1 %烟梗的PDA培养基上生长速度显著提高，不仅延迟期明显缩短，而且生长速率加快.驯化前白腐菌P. chrysosporium需要72 h菌丝直径生长至1.5 cm，而驯化后只需要24 h直径就可以达到相同长度，培养时间明显缩短.因此，经过驯化后的菌种可以在烟梗培养基上较快生长，适合快速处理烟梗以降解其木质素.2.2 烟梗人工陈化结果经过人工陈化后烟梗的化学成分会发生较大的变化，经不同陈化时间的烟梗，其化学成分含量的变化见表3.由表3可知，烟梗木质素含量随着陈化时间的延长而呈现下降趋势.经过3个月的陈化，烟梗中总糖含量降低14.58%，葡萄糖含量降低17.61%，木质素含量降低21.31%，纤维素含量降低1.44%，有机酸含量增加7.21%，而烟碱和总氮含量基本没有变化.这与随着人工陈化过程中烟叶pH值的降低、有机酸含量逐渐增加[11]的研究结果一致.说明人工陈化过程中白腐菌P. chrysosporium和烟梗中土著微生物菌群消耗利用掉烟梗中的糖类物质，同时木质素也有较大程度的降解，人工陈化过程对烟梗中各成分发生较大改变有一定影响.2.3 白腐菌P. chrysosporium液体发酵烟梗木质素含量变化情况图1为白腐菌P. chrysosporium发酵后的烟梗.由图1可知，利用白腐菌P. chrysosporium液体发酵烟梗后，烟梗颜色及质地发生一定程度的变化.发酵24 h，烟梗中的木质素降解了19.12%，发酵40 h后，木质素含量进一步减少，同原料相比降解了24.26%，但是发酵40 h烟梗失去了本色.同烟梗人工陈化过程相比，白腐菌P. chrysosporium发酵24 h烟梗中木质素的含量与人工陈化3个月相当，说明白腐菌液体发酵可实现对烟梗中木质素的快速降解.烟梗的人工陈化和液体发酵都可以在一定程度上降解烟梗中木质素的含量，但是降解效率相差很大.人工陈化过程中，烟梗在较高的水分含量下会发生一定程度的霉变，降低烟梗的实用性，其间还要防止虫蛀的影响，如果加工不慎就会出现资源浪费的现象.而液体发酵可以快速降解木质素的含量，且发酵周期较短，故选择液体发酵来降解木质素的研究更有价值.2.4 白腐菌P. chrysosporium发酵烟梗不同条件测试与优选白腐菌P. chrysosporium的生长过程及产酶条件受到多种环境条件的影响[5]，发酵时间、发酵温度和接种量是影响烟梗中木质素降解速率的重要因素，选择适合的条件进行烟梗生物处理，将会大大提高发酵效率.2.4.1 发酵时间对烟梗木质素含量的影响发酵时间的长短直接影响烟梗木质素的降解速率，在30 ℃，接种量6%条件下，考察发酵时间对烟梗木质素含量的影响，结果如图2所示.由图2可知，烟梗中木质素在发酵过程的前24 h快速降解，在24 h时烟梗中木质素含量为 2.03%，降解了19.12%，24 h后烟梗中木质素含量逐渐趋于平稳，白腐菌降解木质素为次级代谢反应[5]，而本研究中白腐菌P.chrysosporium经驯化后对烟梗的降解速率增快，缩短了发酵时间.因此，选择24 h作为最适发酵时间.2.4.2 发醇温度对烟梗木质素含量的影响发酵温度影响菌种的生长速率，同时木质素降解酶的活力高低也受到温度的影响，因此适宜的发酵温度是影响木质素降解的重要因素.在接种量6%条件下发酵24 h，考察发酵温度对烟梗中木质素含量的影响，结果如图3所示.由图3可知，在低于34 ℃条件下，木质素的降解速率随发酵温度的增加而增加，34 ℃下发酵24 h后，木质素含量为1.93%，降解率了23.22%.当超过34 ℃时，由于白腐菌P. chrysosporium生长受到抑制，烟梗中的木质素降解速率下降.因此，选择最适发酵温度为34 ℃.2.4.3 接种量对烟梗木质素含量的影响在34 ℃条件下发酵24 h，考察接种量对烟梗中木质素含量的影响，结果如图4所示.由图4可知，在接种量小于6%条件下，随着接种量的增加，木质素的降解速率加快，烟梗中木质素含量分别为2.29%，2.14%，1.93%，对应降解率为8.76%，14.74%，23.11%.当接种量超过6%后，木质素的降解速率反而有所下降，为22.71%.从节约成本考虑，选择适宜的接种量为6%.2.5 白腐菌P. chrysosporium液体发酵后烟梗化学成分变化分析在发酵温度34 ℃，接种量6%条件下，白腐菌P.chrysosporium发酵烟梗24 h后，烟梗中化学成分变化如表4所示.由表4可知，白腐菌液体发酵后，总糖和葡萄糖含量分别增加10.84% 和4.86%，这是因为烟梗发酵过程中微生物需要消耗部分基质以供自身生长需要，即通过从固形物中降解大分子底物（如纤维素）生成部分糖，因此总糖和葡萄糖含量增加.总糖含量的提高可以在一定程度上消除蛋白质燃烧产生的不良气味，对烟梗的品质起到平衡作用.木质素的含量减少23.11%，可明显降低烟梗在燃烧时产生的木质气，提高烟草薄片的吸味.总氮和烟碱含量并未发生明显变化，有机酸含量增加，与烟梗人工陈化3个月时间化学成分情况一致.3 结论本研究以驯化后的白腐菌P. chrysosporium处理烟梗，利用液体发酵法降解烟梗中的木质素，相较于人工陈化烟梗，白腐菌P. chrysosporium液体发酵周期短，对木质素的降解率较高.通过优选发酵时间、发酵温度、接种量，确定了P. chrysosporium降解烟梗木质素的最适发酵条件：在34 ℃，6%接种量下发酵24 h.该条件下液体发酵烟梗中木质素含量为1.93%，降低了23.11%，总糖和葡萄糖含量分别增加10.84%和4.86%，在一定程度上消除了蛋白质燃烧产生的不良气味，改善了烟梗燃烧时产生的木质气.本研究可为烟草废弃物高效生物转化、提升烟梗利用效率、加快烟草副产物资源化综合利用，提供参考和依据.参考文献：[1]黄志强，包秀萍，高锐.烟梗及其制品提质处理的研究进展[J].河南农业科学，2013，42（10）：1.[2]周瑢，陶红，沈光林，等.碱氧与酶处理改善梗丝性质的研究[J].现代食品科技，2010，26（5）：463.[3]闫克玉，闫洪洋，李兴波，等.烤烟烟叶细胞壁物质的对比分析[J].烟草科技，2005（10）：6.[4]张永良，周晓微，梁萌.烟梗综合利用研究进展[J].现代农业科技，2016（8）：232.[5]王娜，李仙，王定伟.烟草木质素降解菌的篩选及在烟草中的应用[J].云南农业大学学报，2008（1）：64.[6]TUOMELA M，VIKMAN M.，HATAKKA A，et al.Biodegradation of lignin in a compost environment：a review[J]. 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白腐真菌在降解秸秆木质素中的应用
郭旭生;崔慰贤;姚爱兴
【期刊名称】《饲料博览》
【年(卷),期】2003(000)002
【摘要】@@ 一个世纪以来,国内外研究人员就如何提高秸秆饲料的营养价值进行了大量深入的研究,取得了一定的进展.在利用生物技术处理秸秆方面,国内的学者和研究人员多致力于利用一些微型真菌(如黑曲霉、绿色木霉、变异青霉、根霉等)、细菌、放线菌以及酵母菌等处理秸秆,而用白腐菌处理秸秆少见报道.
【总页数】4页(P36-39)
【作者】郭旭生;崔慰贤;姚爱兴
【作者单位】宁夏大学农学院动物科学系草业科学研究所,宁夏永宁,750105;宁夏
大学农学院动物科学系草业科学研究所,宁夏永宁,750105;宁夏大学农学院动物科
学系草业科学研究所,宁夏永宁,750105
【正文语种】中文
【中图分类】S816.35
【相关文献】
1.白腐真菌对造纸黑液中木质素的降解效果 [J], 李海红;龚文姣;同帜;王颖
2.白腐真菌降解木质素酶系特性及其应用 [J], 李春凤;王力生
3.白腐真菌在木质素微生物降解中的作用 [J], 范寰;梁军峰;赵润;张金凤;张洪生
4.白腐真菌木质素降解酶的研究及应用进展 [J], 张晶;黄民生;徐亚同
5.论白腐真菌产木质素降解酶在环境治理中的应用 [J], 王红
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白腐真菌培养条件对其分泌木质素降解酶的影响高大文;文湘华;钱易【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2005(025)005【摘要】应用摇瓶试验研究了不同白腐真菌培养条件对其产酶的影响.通过控制不同转速、投加载体等方式考察了白腐真菌的产酶情况.结果表明,在悬浮培养方式下,转速为160r/min时获得的锰过氧化物酶最高(481.6U/L),其酶活是静置、120r/min条件下培养的65倍和43倍;投加载体后,载体固定化培养获得的木质素过氧化物酶酶活是悬浮培养的71倍,载体投加量对其产酶影响很大,只有当载体处于非浸没状态时才有利于酶活产生,否则酶活极低.因此,选择载体固定化-非浸没-振荡培养方式培养白腐真菌可获得更高的产酶量和酶活.【总页数】4页(P572-575)【作者】高大文;文湘华;钱易【作者单位】清华大学环境科学与工程系,环境模拟与污染控制国家重点实验室,北京,100084;清华大学环境科学与工程系,环境模拟与污染控制国家重点实验室,北京,100084;清华大学环境科学与工程系,环境模拟与污染控制国家重点实验室,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】X172【相关文献】1.白腐真菌产木质素降解酶及固定化载体研究 [J], 高尚;陈诚;陶芳;戴兴春;黄民生;施华宏;王国华2.论白腐真菌产木质素降解酶在环境治理中的应用 [J], 王红3.不同培养条件对云芝(Coriolus versicolor)木质素降解酶产酶影响的研究 [J], 丁少军;王传槐;BuswellJA4.葡萄糖补料对白腐真菌P.chrysosporium产木质素降解酶的影响 [J], 周晓燕;文湘华;冯嫣5.葡萄糖补料对白腐真菌产木质素降解酶的影响 [J], 周晓燕;文湘华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。