全 文 ：食用菌学报 1 995. 2( 2 ) ;1 5一 2 2
A e ta Ed “ 11 5F n ug i
香菇生长过程中木质纤维素的
生物降解规一律
播迎捷
(上海市农业科学院食用菌研究所 ;农业部食用菌遗传育种重点实验室 , _仁海 201 1 06 )
倪新江 李人圭
(华东师范大学生物系 , 上海 2 00 06 2)
摘 要 本文研究了香菇在白然温度生长条件下 . 木屑米糠培养荃中木质纤维素的生物降解
规律 . 结果表明 , 在整个生育过程中 . 士行养墓失重 67 . 3 肠 . 呼吸消耗 56 . 5 % , 绝对生物学效率10 . 9 % ;
培养荃中木质素的降解主要在营养生 长阶段 . 半纤维 素的降解速率比较均一 纤维素在生范生长阶
段降解速率加快 菌丝生 长阶段主要利 用非 木质纤维素组分 . 木质纤维索是生殖生 长过程中的主要
碳源 :
关健词 香菇; 木质纤 维素 ; 生物降解
香 .、: L无。 n ` i , 2 “ s 。 d 。 d e 、 (B 。 r k . ) iS n g . 」具有很强的分解木质纤维素的能力 。 本文以木屑
火慷士: 』芥钊 为我培纂质 , 采用袋栽方式 . 在 匕海地区的自然温度条件下 , 跟踪分析香菇在整个
栽培周加 ` {`堵养 拢主要组分的生物降解 . 为探入研究香菇的营养及发育生理 提供依据 。
1 材料与方去
1
.
1 供试菌黝 香封一 的扣、 尸 由 _ h 海市农 q卜科学院食用菌研究所 ih’ 种保藏中心提供 .
1
.
2 组分测定 蛤养基 、一 物贡诚少量 、 呼吸消耗和纤维素 、 半纤维素 、 木质素含量测定按文
献 ` ” ’ 」中的方法 。 全碳 、 全氮的测定按照文献 ￡“ ’ ` ` }`的方法 , 灰分测定按 滋规方法 。
2 结果
2
.
1 培养基失重 、 呼吸消耗和绝对生物学效率 吞菇菌株 F l在2 47 天的整 个栽培过程中 , 共收
获五潮菇 . 培养获总失重 67 . 3 % . 其中呼 l及消耗的有机物为5 6 . 5 % , 转化为子实体的生物量 (绝
对生物学效率 )为 10 . 9 沁 (表 l) 表 1表明头潮菇的绝对生物学效率最高 , : l丁总绝对生物学效率的
3 0 % 左右 , 以后 JL潮菇逐步递减 。 菌丝的呼吸强度与绝对生物学效率有一定的相关性 。 头潮菇
每天由呼吸作用消耗的有机物最高 , 以后呈逐渐递减趋势 。
2
.
2 培养基中木质纤维素的生物降解 香菇菌株 F , 在整个生长过程 中 , 培养基中的纤维素降
解 8 6 . 2对 , 半纤维 素降解 8 5 . 1兀 木质素降解 7 6 . 6洲 (表2) 。 木质纤维素的降解具有明显的阶段
性 . 在 菌丝生长阶段纤维素降解较慢 , 进人生殖生长阶段 , 纤维素降解速度加快 , 并一直保持到
收稿日 j如: 1 995一 02一 22 jtJ 稿 ;一9 95一 0 4一 1 2 戈; 改硫 .
DOI : 10. 16488 /j . cnki . 1005 -9873. 1995. 02. 004
2期 播迎捷等 :香菇生长过程中木质纤维素的生物降解规律 19
第四潮菇阶段 . 半纤维素的降解速度在整个生长过程 中比较均一 木质素前期降解速度较快 ,
在栽培过程接近一半时 (12 1天 ) , 木质素已降解65 . 4 % , 而在以后的一半时间内 , 木质素只降解
1 1
.
1 %
.
表 1 香菇不同生长阶段培养鑫失盆 、 呼吸消耗和绝对生物学效率
T a b l e 1 R e d u e t五o n o f d yr m e d i u m w e i g h t , e o n s u m p t i o n o f er s p 让 a t io n a n d
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培养基失重 (% )” (A 一 )B /A x 1 0 * R ed u c it on of d r y m od i。 (% ) = (A 一 )B / A x l o二 呼吸消耗(肠) = (A 一 B一 C ) / A x i 0 . * C o n s um p t io n o f r e s p ir a t i o n (吓)= (-A B一 C) / A X l o o
. * . 绝对生物学效率 (% )= C / A x i 0 . 今 . A b s o lu t o b i o l o g i e a l e价 e i e n e y ( % )“ C / A x l加
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: 接种前培养基+ 重 ^ : n 汀 m e d in m w e i g h t b o fo r e i n o e u l a t i o n
B : 培养后培养基干重 B : D巧 m o dlum w
e i g h t a ft e r ℃u lt i v a t i o n
e : 子实体+ 重 e : n 巧 w e i g h t 。 f加 i记b o d i es
.2 3 培养基中灰分 、 氮素 、 碳素含最及 C / N变化 灰分和氮素的含量随着栽培时间的延长而
逐渐升高 , 这可能是因为灰分和氮素转移到子实体的速率远远小于培养基失重的速率 , 碳素含
量随栽培时间的延长而逐渐下降 , 这可能与纤维素等生物大分子不断被水解利用 , 菌体细胞内
的碳水化合物逐渐增多有关 . C / N 随栽培时间的延长而下降 , 这是碳 、 氮含量综合变化的结
果 (表 2 ) .
.2 4 木质纤维素的减少与培养基失重的比值 由表3可知 . 菌丝体生长阶段 , 木质纤维素共降
解了5 1 . 6 9 . 占培养基失重的70 . 6 % . 头潮菇阶段纤维素的降解速率加快 , 共降解了26 . 6 9 . 占培
养基失重的54 . 4 肠 , 木质纤维素共降解了48 . 09 , 占培养基失重的 98 . 3 % . 木质纤维素较高的降
解速率一直持续到第四潮菇结束 . 从头潮菇到第四潮菇阶段 , 纤维素的降解量与培养墓失重的
比值一直保持在 5 0 % 以上 . 末潮菇阶段 ,木质素的降解量与培养基失重的 比值下降 .
0 2 食 用 !百 学 报 2份
表 2
T a b le Z
香菇不同生长阶段木屑米糠培养基中几种主要组分含扭的变化 中
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. 纤维素减少1 (% ) = (A 一 B ) / A X 100 . 1之。 `二u e t i o n . , f e o l钾l o s o e o n t o n t ( ,` )二 ( A一 1 ) / A 只 1 00
A : 接种前纤维素量 ( 叫 ) 八 : C e l l u l o s o c o ,、 t o n t b e fo r e i n o e 、 i 一a t i o n ( {瑞)
B : 培养后纤维素女 ( 叫 ) u : C。几l u l o s e C o n t e n t u ft o r C u l t i v : 、 t i o n ( {,` )
半纤维素、 木质素递减的计算方法与纤维素相同
T h’e e , l e u , a t i o n m e t h o d o f h e m i e e ll u l o s e a n d l一“ n i n e o n t e n t r e d u e t i` , n 15 t h o s am e a s t h a t o f
C e l l u l o s e
表3 香菇不同生长阶段木屑米钟培养基中纤维雍 . 半纤维 雍
和木质索的减少扭与培养遨失重的比值
T a b l e 3 T h e r a t i o o f ` e l l u lo s e , h e n , i e e l l u l o s e a l 、 d 119 一、 玉一1 e o 一、 t e n t
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L R : 木质素减少
H C R : 丰纤维素减 少
C R : 纤维素减少
M R : 培养基失重
L C R :沐质纤维素减少
L R : L i甲、 i n r e d u 。寸i o n ( l: )
H C R : I l e n l i c o l l、一lo s e r `
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2期 播迎捷等 :香菇生长过程中木质纤维素的生物降解规作 12
3 讨论
3
.
1 呼吸消耗 t 与绝对生物学效率的关系 山表 1可知 .除菌丝生长阶段呼吸消耗量较高外 ,
头两潮菇呼吸消耗量很高 , 相应的绝对生物学效率也很高 ; 后三潮菇呼吸消耗量较少 , 相应的
绝对生物学效率也较小 . 从而表明 . 在吞菇的生长发育过程中 . 菌体呼吸消耗与绝对生物学效
率成正相关 , 子实体的生长发育促进了菌体的呼吸代谢 , 而菌体较弧的呼吸代谢又为子实体的
生长发育提供了充足的能量 . 在菌丝体生 长阶段 , 虽然没有形成 一子实体 . 但菌体自身的构建繁
衍 ,需要旺盛的呼吸代谢提供能员保证 . 山此可见 , 在香菇栽培管理过程 . t , . 改善和加强通风条
件 ,对提高子实体的生物学效率具有重要意义 .
3
.
2 木质纤维素和非木质纤维素组分的降解利用规律 木质纤维素和 1卜木质纤维素共同组
成了木屑米糠培养基的墓本营养成分 . 在菌丝生长阶段 , 木质纤维素的降解录占培养基失重的
70
.
6 %
, 而 培养基失重的其它部分则主要是非木质纤维素的降解量 , 约 占2 9 % 左右 . 在生殖生
长阶段 , 头四潮菇期间 , 木质纤维家的降解量 占培养基 失重的81 . 4 % 一 98 . 3 % , 而非木质纤维
素的降解量比例则很低 . 这一结果表明 . 非木质纤维素组分主耍在菌丝生长阶段被利用 . 而木
质纤维素则是生殖生长阶段的主要营养来源 . 根据木质纤维素 4几有木质素包围纤维素且和 半
纤维素有着共价关系这一结构特点 ` “ ’ . 在这一大分子复合体的降解 `卜. 木质术优先被利用 , 从
而促进 了纤维素和半纤维素的进一步分解川 . 非木质纤维素组分在菌丝生长阶段被大量利用 ,
不仅有利于菌丝体生物量的积累 . 并为分解木质纤维素等大分子奠定 了生理墓础 . 可以认为 ,
非木质纤维素的分解利用和转化在木质纤维素的生物降解中起到了启动的作用 . 由于非木质
纤维素组分主要来源于米糠和麦数 , 因此在木屑培养毯中适当添加米糠或麦欺等辅料 . 能促进
香菇对培养基中木质纤维素的降解和利用 , 提高香菇的生物学效率 .
.3 3 香菇菌丝分解木质纤维素的能力 香菇菌丝具有较强的分解木质纤维素的能力 , 在生长
过程中 ,木屑培养基中的大部分木质纤维素均被分解 . 转化为子实体的生物吼和被呼吸作用所
消耗 , 但在香菇栽培结束后的培养荃中仍有 2 0 % 左右的木质纤维素和大量可溶性养分 .这部分
材料的进一步利用是今后培养料改 一革中的一个重要方向 .
参 考 文 献
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6 A k还 ik o T s un d a , I k u o F u ur b a w a 胜 n d K o s h i t a r i
.
M i e r o m o r汕 0 10 鱿i e . t l 一: 。健才习 nr o f l ign in r e m o v a l
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.
T r a ns
.
M y e o l
.
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.
J a孙n , 1 989 . 30 (4 ) :4 1 5一 4 2 5 .
22食 用 菌 学 报 2卷
T h eB i o d eg ra da t i o n La wo f Li gn o e el l u l o s e
du ri n g t h eG ro wt h o f Ln eti n u s edo d s e
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A b s t r a e t T h e b i o d e g r a d `一t i o n l`、 w 。) f l i g n o e c l l、一! o s e d 、 『 i n g t l、 e 盯 o w t l l o f L e n t r i n au e d o d e s o n
t h e s a w d u s t
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r i e e b r a n m c d ium
a t r o o m t e n i cP r
a t l比 c w u s i n v e s t i拜“ t e d 一n , h l s s t u d y . T h e r es u l st
s h o w de t h a t
, a t t h e on d
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9 河 r e s p . : t h e
b沁 d e gr a d a t i o n r a t e o f 119 1 1川 o n In y ` e l i￡`1 g r o w t h s t a g e w a s m u e h h i g h e r t h a n t h a t i n t h o l a t e r
碑 r i o d . a n d th a t o f e e l l t l l o s e s p e de e d u p o n fur i t一n 烤 s at g e , ` w h i l。 `h e b i o d e g r a d a t io n o f
h呱 i e e l l u l o s e w a s u n i fo n n “ t w h o l e 盯 o w i n g pe r i o d 之飞n d t h o n o n l i片n o e ( , 11一 J。 ) s e w a s m a i n l y u t il i z de
a t t h e s t a g e o f m y e o l i a l 价。 w , h . In e o m一)之t r访 o n , li g n o e e l l u lo s e w a s t h c m 班` i n e a r bo n s o u r e e a t
丘 u i t in g s t a g e .
K e y w o r山 肠 n ti r` u s e d o d e , . L i g n o e e ll u l. s e ; D i o d e g r a d a t io n
、 l--`一..名工Te鑫.-了T玉孟王支五妾二盆正宝生土户 侧司 月 . . . . . . , . . . , 侧 . . 侧 . . . . , 闷.卜叼卜 , . , 闷 ” 司 . , 州 , 喇 . 侧 , . . 侧 卜. . . 侧 , 门 . . , , . . . . . 曰 . . 月, . , , , . , 叫二 , 一, 闷一” , . 劝门 . 曰二心 二口闷 . . 司 .侧 .月 月 . 月` . 阉 . , 喇 . , . . 电 . . .卜 . 旧 . . 二月洲 , . , 动二刁 . 心 , . 月.卜州 ” 心卜叫 .卜叫 ,” 闷二俐 , . 月 .劝月 . 闷…闷.
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, . . 闷 . . , 刁 . . , 闷 .睡. . . . 口明 . . `一. . 闷 .卜 . . . . 闷 . . J .卜 `翻 . . . . . . . 卜叫…川 . , 月 r . , 曰 .十州 . 心明 .闷月 .月月 .月刃 .心 . . 闷喇 . 心明 . 月 .闷 叫… 书 . 闷. .刃司 .月闭 . . 刁…峭 . . 闷 . . 闷.声
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