几株食用菌对秸秆木质纤维素降解能力的研究

【摘要】：农作物秸秆是重要的可再生性生物质资源,它的资源化利用对解决当今面临的粮食短缺、能源危机和环境污染等问题都具有重要的意义。在自然条件下,秸秆腐解速度慢,大量还田后短时间内还会影响作物的生长,因此,亟待研究开发秸秆生物快腐技术,以满足秸秆还田的技术需求。本试验选取常见的7株食用真菌(平菇韩黑、平菇8号、秀珍菇、姬菇206、白灵菇、金针菇天福、金针菇8802),通过测定其产纤维素酶、半纤维素酶和木质素酶的活力以及降解秸秆的能力,确定优秀的菌株及其组合,为制作秸秆还田腐熟剂提供理论依据。研究结果分述如下： 1、在以纤维素为唯一碳源的培养基上,秀珍菇、姬菇206、平菇韩黑和平菇8生长良好。采用鞣酸显色法,苯胺蓝退色法和愈创木酚显色法发现食用菌秀珍菇、姬菇206和平菇8具有较强的产木质素降解酶类的能力。综合纤维素和木质素分解能力试验结果,确定姬菇206、秀珍菇、平菇韩黑和平菇8号具有较强的木质纤维素降解能力,可用于秸秆的分解。 2、通过稻草秸秆液体和固体发酵产酶试验发现姬菇206、秀珍菇、平菇韩黑和平菇8号均具有较强的产木质纤维素降解酶类的能力。其中姬菇206的木质素过氧化物酶(Lip)、锰过氧化物酶(Mnp)和漆酶(Lac)的活力最大,分别达到58.52U·g-1,186.66U·g-1和8.82U·g-1；滤纸酶活性也是姬菇206最高；平菇韩黑的半纤维素酶活性最高,达到41.20U·mL-1。平菇韩黑对稻草的的总降解率最大,达到47.52%。 3、将姬菇206、秀珍菇、平菇韩黑和平菇8号分别以麦秆、麦壳、玉米秆为底物液体发酵,结果表明：不同的底物对菌株分泌木质纤维素酶的影响是不同的。其产内切纤维素酶活性从大到小排列为姬菇206、平菇8、平菇韩黑和秀珍菇,分别为5.59U·mL-1(麦秆发酵)、4.57U·mL-1(麦壳发酵)、4.48U·mL-1(麦秆发酵)、3.77U·mL-1(麦秆发酵)；产滤纸酶活排列为秀珍菇、平菇8、姬菇206和平菇韩黑,大小分别为12.22U·mL-1(麦壳发酵)、11.18U·mL-1(麦壳发酵)、9.87U·mL-1(麦秆发酵)、9.21U·mL-1(玉米秆发酵)；半纤维素酶活潜力大小排列为秀珍菇、平菇8、姬菇206和平菇韩黑,分别为69.52U·mL-1(麦壳发酵)、62.15U·mL-1(麦壳发酵)、37.79U·mL-1(麦壳发酵)、31.73U·mL-1(玉米秆发酵)。不同底物固体发酵姬菇206产木质素酶潜力结果显示：姬菇206产Lip酶,Mnp酶和Lac酶最大值分别为66.66U·g-1(麦壳发酵),74.03U·g-1(麦壳发酵)和19.85U·g-1(麦壳发酵)。 4、混合菌株(平菇韩黑和姬菇206、姬菇206和秀珍菇、平菇8和秀珍菇、秀珍菇,姬菇206和平菇韩黑)分解稻草秸秆的结果显示,所有菌株组合第9天产木质素酶活均高于单一菌株纯培养,其中姬菇206和平菇韩黑组合混合培养其木质纤维素降解率、酶活性都得到最大幅度的提高。不同组合固体发酵稻草的降解率相比单个菌株培养对稻草的降解率均有显著升高。 【关键词】：秸秆 食用真菌 木质纤维素 纤维素内切酶活 半纤维素酶活 木质素降解酶活
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S141.4
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 文献综述10-20
• 1.1 秸秆资源与利用现状10-11
• 1.2 秸秆的生物降解11-18
• 1.2.1 纤维素的生物降解11-14
• 1.2.2 木质素的生物降解14-17
• 1.2.3 半纤维素的生物降解17-18
• 1.3 秸秆资源化利用的主要问题18
• 1.4 本课题的研究目的、意义及内容18-20
• 第二章 木质素和纤维素降解菌株的确定20-30
• 2.1 试验材料和方法20-22
• 2.1.1 材料20-21
• 2.1.2 方法21-22
• 2.2 结果与分析22-27
• 2.2.1 菌株的纤维素降解能力比较22-24
• 2.2.2 菌株的多酚氧化酶活性比较24-25
• 2.2.3 菌株的过氧化物酶活性比较25-26
• 2.2.4 菌株的漆酶活性比较26-27
• 2.3 讨论27-30
• 第三章 四株食用菌降解稻草能力的比较研究30-40
• 3.1 试验材料和方法30-35
• 3.1.1 材料30-32
• 3.1.2 试验方法32-35
• 3.2 结果与分析35-39
• 3.2.1 试验菌株产纤维素内切酶活性比较35
• 3.2.2 试验菌株产滤纸酶活性比较35-36
• 3.2.3 试验菌株产半纤维素酶活性比较36
• 3.2.4 试验菌株产β-葡萄糖苷酶活性比较36-37
• 3.2.5 试验菌株产Lip酶活性比较37
• 3.2.6 试验菌株产Mnp酶活性比较37-38
• 3.2.7 试验菌株产Lac酶活性比较38
• 3.2.8 试验菌株对稻草的降解38-39
• 3.3 讨论39-40
• 第四章 采用四株食用菌和组合降解不同秸秆对产酶的影响40-58
• 4.1 试验材料和方法41-43
• 4.1.1 材料41
• 4.1.2 方法41-43
• 4.2 结果与分析43-56
• 4.2.1 菌株应用不同秸秆产酶及降解能力的影响结果43-51
• 4.2.2 不同菌株组合对秸秆的降解51-56
• 4.3 讨论56-58
• 4.3.1 不同秸秆培养供试菌株产酶系分析56
• 4.3.2 菌株组合培养效果分析56-58
• 全文总结58-60
• 展望60-62
• 参考文献62-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文70-72
• 致谢72

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