全 文 ：〈生理生化〉 DOI：10.13629/j.cnki.53-1054.2015.04.014
香灰菌与银耳混合培养过程中酶系的相互作用 *
林 辉 1，2，赖淑芳 1，郑珠霜 1，王丽芬 2，3，陈桂珍 2，3，
朱传进 2，3，万春和 1，孙淑静 1，2，胡开辉 1，2**
（1.福建农林大学 生命科学学院，福建 福州 350002；2.福建农林大学（古田） 菌业研究院，福建 古田 352200；
3.古田食用菌研发中心，福建 古田 352200）
摘要：该实验对纯香灰菌（Hypoxylon sp.） 培养及其与银耳（Tremella fuciformis） 混合培养过程中的纤维素酶、
淀粉酶、漆酶等培养原料基质降解相关酶变化规律进行了比较与分析。结果表明，香灰菌长满菌袋后淀粉酶与
漆酶活力随着培养时间的延长逐渐下降，木聚糖酶活力在培养至 15 d达到最大值 5 000 U·mL-1，纤维素酶活力
培养至 5 d后，稳定在 40 U·mL-1左右，可以有效降解木料培养基。银耳与香灰菌混合培养后，在固体培养过程
中，其中胞外可溶性蛋白浓度和木聚糖酶、纤维素酶活力变化规律与香灰菌纯培养相似，而淀粉酶在培养至第
10 天达到最大值 2 253 U·mL-1，其胞外可溶性蛋白浓度与木聚糖酶、纤维素酶和淀粉酶活力显著提高，漆酶活
力培养至第 5天达到最大值 71.33 U·mL-1，随后迅速下降，蛋白酶活力变化情况与淀粉酶相似，第 15天酶活力
达到最大值 3.05 U·mL-1。说明混合培养中两者具有互作效应，可以有效促进胞外蛋白的分泌，提高基质降解相
关酶活力，促进菌体对基质的降解，提高养分的供应。该结果可为银耳优良菌种的选育，两者的配比以及栽培
料的选择与优化提供科学依据。
关键词：香灰菌；银耳；基质；降解；酶活
中图分类号：S646.9 文献标志码：A 文章编号：1003-8310（2015） 04-0057-05
Interaction Rules of Enzyme System between Hypoxylon sp. and Tremella fuciformis
LIN Hui1，2, LAI Shu-fang1, ZHENG Zhu-shuan1, WANG Li-fen2，3, CHEN Gui-zhen2，3,
ZHU Chuan-jin2，3, WAN Chun-he1, SUN Shu-jing1，2, HU Kai-hui1，2
(1.College of Life Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China;
2. Edible Fungi Research Institute (Gutian ) , Fujian Agriculture and Forestry University, Gutian 350002, China;
3. Edible Fungi Research and Development Center of Gutian, Gutian 350002, China)
Abstract: In order to study the interaction rules of enzyme system between Hypoxylon sp. and Tremella fuciformis, the substrate
degradation related enzymes about the Hypoxylon sp. and mixed strain cultivation (T. fuciformis and Hypoxylon sp.) were de－
termined and analyzed. The results showed that the amylase and laccase activity of Hypoxylon sp. reduced during the culture
period. However, the activity of xylanase reached the peak of 5 000 U·mL-1 at the 15th day, while the cellulase activity in－
creased and reached the peak of 40 U·mL-1 after the 5th day, which could degrade the wood culture medium effectively. The
* 基金项目：福建省高校产学研重大项目 （2013N5004）；珍稀食用菌品种 （真姬菇、绣球菌） 创新与自动化生产技术产业化工程项目
（2014S1477-8）；福建省食用菌产业技术重大研发平台（2014N2101）。
作者简介：林辉（1990-），男，硕士，助理研究员，主要从事食用菌开发与利用方面研究。E-mail: 13489943760@163.com
**通信作者：胡开辉（1962-），男，硕士，教授，主要从事真姬菇的应用、开发与工厂化方面研究。E-mail: 2692609765@qq.com
收稿日期：2015 - 04 - 20
中国食用菌 2015，34（4）：57~61
EDIBLE FUNGI OF CHINA CN53－1054/Q ISSN 1003－8310
changing rule of soluble extracellular protein concentration, xylanase and cellulase in medium by mixed strain cultivation had
similar trend with Hypoxylon sp., while the amylase reached the peak of 2 253 U·mL-1 at the 10th day and soluble extracellular
protein concentration and xylanase, cellulose, amylase activity increased obviously. The laccase activity reached the peak of
71.33 U·mL-1 at the 5th day and then declined sharply. The changing rule of proteinase activity was similar with amylase which
reached the peak of 3.05 U·mL-1 at the 15th day. The results indicated that the interaction in mixed strain cultivation not only
promote the secretion of extracellular protein, but also it improve the substrate degradation related enzyme activity, and increase
the ability of degradation for the substrate. The results lay good foundation for the T. fuciformis breeding, such as the ratio and
the culture medium for the Hypoxylon sp. and the T. fuciformis.
Key words: Hypoxylon sp; Tremella fuciformis; substrate; degradation; enzyme activity
银耳（Tremella fuciformis） 生活史复杂，自身没
有分解木质纤维素与淀粉基质的能力，不能单独在
木质纤维素上生长，只有与香灰菌进行共生培养时
才能正常生长发育[1-2]。香灰菌（Hypoxylon sp.） 是银
耳的伴生菌，在银耳的培养过程中，可以分泌基质
降解酶对栽培料基质进行分解，为银耳的生长发育
提供营养。目前有学者[3-4]就香灰菌菌液对银耳菌丝
生长作用以及不同香灰菌传代次数对银耳栽培的影
响进行了研究，表明了香灰菌的代谢产物对银耳菌
丝的稳定生长具有促进作用，并且随着香灰菌传代
次数的增加羧甲基纤维素酶以及漆酶活性逐渐下降，
混合培养过程中银耳的生长周期延长，产量与品质
下降。但纯香灰菌与银耳混合培养过程中的基质降
解相关酶活测定还未见报道。为寻找银耳栽培过程
中银耳菌种的质量与稳定性以及与相关酶活的变化
规律，建立银耳菌种质量的内控指标，以及为栽培
料的优化提供判断依据，本研究对纯香灰菌培养及
其与银耳混合培养过程中的纤维素酶、漆酶体系
（漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶）、木聚
糖酶、淀粉酶和蛋白酶活力的变化进行了测定，探
明香灰菌培养过程中自身的基质分解相关酶活性，
旨在揭示香灰菌在银耳培养中在基质分解方面的作
用，找出香灰菌基质降解酶活变化与银耳生长发育
的相关性，从而为优良菌种的选育和银耳栽培料的
优化提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 菌种
银耳纯菌丝和香灰菌纯菌丝，均为福建农林大
学（古田） 菌业研究院保藏菌种。
1.2 试供培养基
1.2.1 PDA培养基（加富）
土豆（去皮） 200 g、葡萄糖 20 g、蛋白胨 3 g、
酵母提取粉 3 g、硫酸镁 1.5 g、磷酸二氢钾 1.5 g、
维生素 B1 0.1 g、琼脂 20 g，加水定容至 1 000 mL，
pH自然。
1.2.2 栽培料
木屑培养基：木屑 78%、麦麸 20%、蔗糖 1%、
石膏 1%（含水量 60%）。
1.3 试验方法
1.3.1 培养方法
栽培料加水混匀后过夜堆料，次日装袋 （35
mm×90 mm），每袋湿重 60%。121℃灭菌 120 min，
冷却后按 5%接入原种，接种完的菌袋放入 25℃恒温
培养箱进行培养，一定时间测定菌袋失重情况。
1.3.2 样品前处理
自菌袋长满菌丝开始（25 d），每隔 5 d将整袋
栽培料倒入不锈钢锅，充分混匀即可取样，每次取
样 3 袋。准确称取 20 g 栽培料置于 60℃烘干箱烘
干，另取 10 g用于制备粗酶液。
1.3.3 粗酶液的制备
栽培料全部取出搅拌均匀后，称取 10 g于 100
mL三角瓶中，加入 50 mL双蒸水，150 r·min-1，25℃
恒温振荡摇床培养 90 min后，经纱布过滤后，9 000
r·min-1离心 15 min，取上清液即为粗酶液。
1.4 pH值与总糖的测定
将制备好的粗酶液，使用 pH计测定溶液 pH值。
准确称取 0.15 g烘干后的栽培料，加入 1.5 mL浓盐
酸与 5 mL双蒸水沸水浴 3 h。8 000 r·min-1离心 10
min，取上清后将沉淀重复 2次操作，汇合 3次溶液
后定容至 50 mL，使用硫酸-苯酚法测定糖浓度。
1.5 酶活测定
相关酶活测定：纤维素酶活力参照文献 [5]；木
聚糖酶活力参照文献 [6]；中温-α-淀粉酶活力测定
参照文献 [7]；中性蛋白酶活力测定参照文献 [8]；
漆酶活力测定参照文献 [9]；木质素过氧化物酶活力
测定参照文献 [10]；锰过氧化物酶活力测定参照文
献 [11]。
中国食用菌 EDIBLE FUNGI OF CHINA Vol． 34 No．458
林 辉等：香灰菌与银耳混合培养过程中酶系的相互作用
2 结果
2.1 香灰菌满袋后的总糖与 pH值变化分析
香灰菌满袋后培养过程中栽培料总糖和 pH值的
变化情况见图 1。
由图 1可以看出，香灰菌菌袋长满后，栽培料
中的总糖随着培养时间的延长，以 0.5%（总糖/料干
重） 左右的速率逐渐下降。培养 35 d，总糖共下降
18%。其总糖用于菌丝的生长、呼吸作用以及合成
相关物质，菌袋重量也有所减轻。栽培料的 pH略有
上升，从菌袋长满到第 10 天，pH 值由 5.3 上升到
5.5，栽培 10 d以后，菌袋中栽培料的 pH值基本不
变，维持在 5.5～5.6。pH值的略有上升可能是香灰菌
在生长过程中对栽培料中的酸性物质的利用所致。
2.2 香灰菌满袋后与银耳混合培养过程中的酶活力
变化
2.2.1 纤维素酶活力变化分析
香灰菌满袋后与银耳混合培养过程中纤维素酶
活力变化情况见图 2。
木屑、棉籽壳是银耳栽培的主要原料，具有丰
富的纤维素与半纤维素，在纤维素酶的作用下纤维
素分解成葡萄糖，为碳水化合物和氨基酸构成细胞
物质和供给食用菌生长发育所需的能量，因此纤维
素酶活的变化可反映食用菌对培养基质的降解能力。
由图 2可以看出随着香灰菌菌袋菌丝长满，纤
维素酶酶活力从 20 U·mL-1至长满菌袋 5 d后稳定在
40 U·mL-1左右，持续的降解纤维素为菌丝生长和出
菇提供所需营养。香灰菌与银耳混合培养后，培养
至 20 d纤维素酶活力达到 210 U·mL-1，纤维素酶活
力显著提高，相对于香灰菌纯培养酶活力提高了 5
倍，由此可见银耳与香灰菌混合培养后，大大提高
了银耳对原料中纤维素的降解能力。
2.2.2 淀粉酶和木聚糖酶活力变化分析
香灰菌满袋后与银耳混合培养过程中淀粉酶和
木聚糖酶酶活力变化情况见图 3。
淀粉酶可以降解栽培料中的淀粉类多糖为单糖
作为菌丝生长、代谢的能量来源，木聚糖酶可有效
降解培养料中如麸皮等糠麸类饲料中的木聚糖（木
聚糖是半纤维素的主要成分）。
由图 3可以看出香灰菌在生长过程中具有很高
的淀粉酶活力。当菌丝长满菌袋后，淀粉酶活力高
达 900 U·mL-1，随着培养时间的增加，栽培料中
的淀粉酶活力逐渐减低，培养至 25 d 后降低到
500 U·mL-1左右。香灰菌与银耳混合培养后淀粉酶
酶活力大大提高，培养至第 10 天淀粉酶活力稳定在
2 253 U·mL-1左右。香灰菌在长满菌袋后木聚糖酶
活力高达 1 000 U·mL-1，随着培养时间的延长，其
酶活力继续升高，培养至 15 d后达到最大值 5 000
U·mL-1；混合培养后的木聚糖酶活力明显提高，培
养至 25 d酶活力高达 8 575 U·mL-1。可见混合培养
后，淀粉酶与木聚糖酶酶活力相对香灰菌单纯培养
图 1 香灰菌培养过程中栽培料总糖与 pH变化曲线
Fig.1 Changing of total sugar and pH in cultivation material
duing the Hypoxylon sp. cultivation
图 2 香灰菌与银耳混合培养过程中纤维素酶活力变化
Fig.2 Activity of cellulase produced by Hypoxylon sp. and
Tremella fuciformis mixed cultivation incultivation material
图 3 香灰菌与银耳混合培养过程中淀粉酶、木聚糖酶活力变化
Fig.3 Activity of amylase and xylanase produced by Hypoxylon sp.
and Tremella fuciformis mixed cultivation in cultivation material
第 34卷 第 4期 59
胞
外
可
溶
性
蛋
白
浓
度
/(μ
g·
m
L-
1 )
图 4 香灰菌与银耳混合培养过程中胞外可溶性蛋白浓度和
蛋白酶酶活力变化
Fig.4 Extracellular soluble protein and activity of protease
produced by Hypoxylon sp. and Tremella fuciformis mixed
cultivation in cultivation material
图 5 香灰菌培养过程中漆酶、锰过氧化物酶与木质素过氧
化物酶酶活力变化
Fig.5 Activity of laccase, manganese peroxidase and lignin
peroxidase produced by Hypoxylon sp. in cultivation material
表 1 混合培养过程胞外蛋白浓度和基质降解相关酶活力
Tab.1 Activity of laccase, manganese peroxidase and lignin
peroxidase produced by Hypoxylon sp. and Tremella fuciformis
mixed cultivation in cultivation material
酶活力/(U·mL-1)
培养天数
1d 5d 10d 15d 20d 25d
漆酶酶活力 0 71.33 51.67 0 0 0
锰过氧化物酶酶活力 0 0 0 0 0 0
木质素过氧化物酶酶活力 0 0 0 0 0 0
中国食用菌 EDIBLE FUNGI OF CHINA Vol． 34 No．4
提高明显，加强了银耳培养过程中对栽培料中淀粉
类和半纤维素多糖的利用。
2.2.3 中性蛋白酶活力与胞外可溶性蛋白浓度变化
香灰菌满袋后与银耳混合培养过程中胞外可溶
性蛋白浓度和中性蛋白酶酶活力变化情况见图 4。
蛋白酶可以将蛋白质分解成氨基酸、尿素、氨
等小分子化合物后进行吸收并将其用于合成蛋白质
和核酸，为菌丝的生长提供原料。其中纤维素酶、
淀粉酶和木聚糖酶等基质降解酶均为胞外可溶性降
解酶，基质降解酶是胞外酶的重要组成成分之一。
由图 4可以看出香灰菌在培养过程中蛋白酶活
力很低，菌丝刚长满袋后仅达到 5 U·mL-1；随着培
养时间的延长，栽培料中蛋白酶活力逐渐降低，长
满 25 d 后其酶活力仅在 1 U·mL-1 左右。香灰菌
与银耳混合培养后，胞外蛋白酶活力最大仅达到
3.05 U·mL-1。香灰菌菌袋长满后胞外可溶性蛋白浓
度由 80 μg·mL-1增长到 110 μg·mL-1，而混合培养
后，栽培料中的胞外可溶性蛋白浓度培养至第 15天
后稳定在 235 μg·mL-1左右。可见相对香灰菌纯培
养，香灰菌与银耳的混合培养可以降低胞外蛋白酶
的合成，提高胞外酶的分泌。
2.2.4 漆酶体系（漆酶、木质素过氧化物酶、锰过
氧化物酶） 酶活力
香灰菌满袋后与银耳混合培养过程中漆酶、锰
过氧化物酶和木质素过氧化物酶活力变化情况见图
5、表 1。
漆酶是一种与木质素分解相关的多酚氧化酶，
在食用菌生长周期中分解木质素，为菌丝提供营养
物质，另外，漆酶的代谢产物醌能增强菌种的抗病
能力，抑制杂菌的污染。
通过测定表明，香灰菌菌丝长满菌袋后随着培
养时间的增加漆酶活性迅速降低，5 d～15 d酶活力
提高到 25 U·mL-1后又迅速降低，培养至 25 d后检
测不到漆酶的活性。混合培养后，漆酶活力在培养
第 5天达到最大值 71.33 U·mL-1后迅速下降，培养
至 15 d后检测不到漆酶的活性。两种培养均检测不
到锰过氧化物酶与木质素过氧化物酶酶活性。
3 小结与讨论
王玉万和梁勤等[12-13]对银耳研究结果表明，银耳
自身在培养过程中并不能产生纤维素酶并对栽培料
中的纤维素进行降解，混合培养后栽培料中的纤维
素酶酶活有了明显的提高。本实验研究结果与这一
结论一致：香灰菌纯培养的栽培料中纤维素酶活力
达到 40 U·mL-1，混合培养后的酶活提高到 210
U·mL-1。菌袋长满后的栽培料中，木聚糖酶与淀粉
酶活力最为明显，其中木聚糖酶酶活力高达 5 000
U·mL-1以上，淀粉酶酶活力也达到 2 000 U·mL-1。
其中淀粉酶活力随着培养时间的延长而逐渐下降。
这一结果与对香菇与金针菇等食用菌的研究结果相
似[14-15]。而木聚糖酶活力达到最高后随着培养天数延
60
第 34卷 第 4期 林 辉等：香灰菌与银耳混合培养过程中酶系的相互作用
44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
长逐渐下降，这一现象又与对平菇研究结果相似 [16-17]。
本文漆酶活性迅速下降后，又有所上升，这一规律
与对金针菇的培养过程研究相似[15]。因此香灰菌在培
养过程中可以很好地在栽培过程中降解木质素、木
聚糖和淀粉等基质中的碳源，有效地为银耳的生长
提供营养。相对香灰菌纯培养，混合培养栽培料中
除了蛋白酶酶活力外，纤维素酶酶、木聚糖酶、漆
酶和淀粉酶酶活力均显著提高，加快对基质的降解
速率。这一现象也与王玉万研究结果相同[12]。从胞外
可溶性蛋白浓度可以看出，混合培养栽培料的蛋白
浓度高达香灰菌纯培养的 2倍，因此混合培养可以
明显促进菌丝胞外酶的分泌，提高基质降解酶的活
力。以上的结果可以说明香灰菌在基质降解方面对
银耳有重要作用，两者之间存在着明显的相互作用
关系，可以为两者优良菌种的选育，栽培过程中两
者之间的配比以及培养料的优化提供重要的参考。
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紫芝基因组精细图完成发布
据悉，教育部长江学者创新团队负责人陈士林领导的课题组日前完成了紫芝基因组精细图，该精细图含有 12条染
色体，序列总长度达到 48.86兆碱基，编码大约 1.5万个基因。相关研究成果已发表在自然出版集团旗下期刊《科学报
道》上。
课题组研究表明，紫芝在生长发育中具有多种防御机制，包括基因组防御机制和化学防御机制，紫芝的化学防御功
能可能受到多种基因调控机制影响。基因组防御对于维持物种遗传物质稳定性具有重要意义，而化学防御与其次生代谢
产物的合成与调控具有密切关系。
灵芝基因组图谱的公布为开展灵芝三萜等有效成分的合成研究提供了便利，随着这些合成途径的逐步解析，使得通
过合成生物学合成灵芝有效成分成为可能。同时，对灵芝生长发育和抗病抗逆关键基因的研究探索，将推动灵芝的基因
组辅助育种研究，加速灵芝新品种的培育，为灵芝产业的蓬勃发展提供了科技支撑。
中国食用菌商务网
2015.07.03
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