全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
, , 一
银耳及其伴生菌营养生理生态研究
王 玉 万 北京农业大学生物学院
, 北京 。。。
王 云 何兴元 中国科学院沈阳应用生态研究所
, 沈阳 。。
【摘要 】 本文分析了银耳与其伴生菌在木屑培养基和废棉渣培养基上生长期间 , 栽培基质中主要成
分的降解规律及其有关的酶学基础 试图从营养生理角度探讨银耳与其伴生菌之间的生态关系 实
验结果表明 , 银耳菌单独在木质纤维素上生长时 , 不能形成子实体 当银耳与伴生菌生长在一起时 ,
银耳菌在木质纤维废物上生长发育良好 , 可形成子实体 银耳子实体生长对培养基中的纤维素降解
有促进作用
关键词 银耳 木质纤维素降解 纤维素酶 半纤维素酶
勺钻
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一 ,
介
·
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引 言
银耳菌不能单独在木质纤维素上生长发育
而形成子实体 , 只有与其伴生菌生活在一起时
才能发育结耳 这是因为银耳菌本身没有分解
木质纤维素的能力〔‘
, , 剑 但是有关银耳菌与其
伴生菌生活在一起时的营养规律尚缺乏较为深
入的研究 , 本文重点探讨这两种菌在纤维废物
上伴生时的营养规律和有关的酶学分析 , 为深
入研究银耳生理生态提供基础资料和研究思
路
材料与方法
菌种与培养
菌种 实验 用 的银 耳 ‘ 二
本文于 年 月 日收到 , 年 月 日改回
“ , ”菌丝菌种和其伴生真菌 菌丝菌种由福建三
明轻工业研究所提供
培养基 实验用 种培养基 马铃薯
·
葡萄糖
·
琼脂培养基 培养基 木屑培养基 在罐头瓶
中加入 木屑 , 麦鼓 , 培 养液 含蔗糖
、 、 。 · 、 酵母
膏 , 拌匀 , 用聚丙烯塑料膜封住瓶 口 , ℃
灭菌 小时 废棉渣培养基 在罐头瓶 中加人拌匀的
废棉渣培养基 含废棉渣 、 麦数 。吃 、培养液
,
, 灭菌 小时
接种与培养 将上述 种培养基分别分成 组
接种伴生菌 简称“ 纯培养 ” , 接种银耳纯菌丝
菌种 简称“ 纯培养 ” , 每个瓶中同时接种伴生菌
和银耳 菌丝菌种 简称“ 一 混合培养 ” 均置
于 一 ℃培养
培养物中组分含量测定
培养一定时间取样测定培养基中干物质减少量和
。 应 用 生 态 学 报 卷
木素
、
半纤维素 、 纤维素含量 , 依照文献仁 , 中的方法
测定
酶活性测定
酶液制备 培养不同时间取培养物 , 加蒸
馏水 , 在 一 ℃浸提 小时 , 用双层沙布过滤 ,
滤液即为粗酶液
狡甲基纤维素酶 酶
、
滤纸纤维素酶
酶 、 一葡萄糖昔酶和半纤维素酶 酶 的活性测定
将上述粗酶液适当稀释后 , 按文献【 , 一 中的方
法测定
淀粉酶活力测定 在对照管和酶解管分别加入
。 的可溶性淀粉溶液 用 、 。 乙酸盐
缓冲液配制 , 之后 向酶解管中加入适当稀释的
粗酶液 。 , 于 ℃保温 分钟 , 其后操作与
酶活性测定相同川
结果与讨论
子实体的形成
‘
伴生菌纯培养 伴生菌纯培养物在上述
种培养基上生长 天无子实体形成
银耳纯培养 银耳纯种在 培养基
上培养 一 天形成原基 , 并且原基可进一步
形成子实体 但在木屑和废棉培养基上 生长
天 , 培养基上无子实体形成 , 且菌丝生长很
慢 , 细弱无力
银耳与伴生菌混合培养 银耳与伴生菌
混合培养时 , 在木屑和废棉培养基上培养 天
左右 , 培养基表面有银耳原基形成 , 天左右
子实体成熟 在木屑培养基上头茬子实体产量
为 干 重 瓶 , 绝 对 生 物 学 效 率 为
, 产量常数为 写 废棉培养基上头
茬子实体产量为 干重 瓶 , 绝对生物学
效率为 , 产量常数为
以上结果表明 银耳不是绝对寄生菌 , 因
为它在 培养基上可以形成子实体 银
耳菌必须与伴生菌生长在一起时才能在纤维废
弃物上发育结耳
培养基中组分含量变化
菌体呼吸作用消耗的有机质量 由表 、
可看出 , 一 混合培养物和 纯培养物由呼
吸作用消耗的有机质量较多 , 而 纯培养物 由
呼吸作用消耗的培养基量很少 , 这从能量代谢
水平上反映出银耳菌丝在纤维废物上生长不好
的生理基础
表 银耳 与耳友菌 生长不同阶段废楠培养荃组分的变化
加钾 “ 顺
培养基
培养时间 ‘ 呼吸消耗量 二
纤维素 半纤维素
木素含量
培养方式 干蓄 减 卜立 ‘
二
‘
, ,
,
、 ’
霜 。 品乱站。 少只 , 百量 砰少 百重 琴少 乎,性‘‘ , 一 了 、 一 了 、 、为 七 找 七 找 、
、匕 , 、 户 纬 写 写
一 混合
箕霖 全 几 歇
纯培养
纯培养
, 。一 天 , 菌丝生长阶段 一 夭 , 子实体阶段 一 , 一 ,
“ 呼吸消耗量 基物失重 一子实体干重 〕火 天培养基重
。 一 , 〕
木素降解 银耳菌和伴生菌都不具有分 菌在分解木素方面可能存在着协同作用 有待
解木素的能 力 表 、 , 但在同瓶培养物中两 于进一步研究
种 菌丝 混 合 生 长 部 位 又表 , 的 木 素含 量 纤维素与半纤维素降解 由表 、 可
‘ 却低于仅有伴生菌生长 表 , 的 见 , 伴生菌具有分解纤维素和半纤维素的能力
木素含量 由此可见 , 银耳与其伴生 银耳纯菌种不能分解利用纤维素和半纤维素
期 王玉万等 银耳及其伴生菌营养生理生态研究
但是 , 这两种菌丝混合生长部位 表 , 的纤
维素含量 明显低于仅有伴生菌生长
表 , 的纤维素含量 酶学分析表
明 , 银耳与伴生菌在分解纤维素过程中存在酶
系互补效应
银耳子实体生长对纤维素降解的影响
表 银耳 与耳友菌 生长期间木屑培养基组分的变化
七 朋 恋 血 衅 阅 作舰心 介 乞服
培养方式
培养时间
培养基
千重 减少率
呼吸消耗量
纤维素 半纤维素 木素
含量 减少 含量
写
减少 含量 含量
连几户卜占只︸乙式连‘
⋯
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﹄且月了口,乙工,二纯培养
纯培养
一 混合
培养 。
一 犷
二 二 。
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,
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⋯
。 。
耳友菌丝生长的培养物
银耳菌丝与耳友菌丝混合生长的培养物 介 。 。
一 培养物中纤维素降解量远大于 培养物 活力 在榆耳 、构菌 、 灵芝等担子菌的研究中都
中纤维素降解量 表 、 , 可以认为 , 这一结果 发现了这种情况 , 因而 , 提出了高等担子菌分解
产生的主要原因不是银耳菌与伴生菌纤维分解 纤维素的“代谢平衡 ”观点【,
, ’习 根据 以上结果
酶系的互补作用所致 , 而是与 一 培养物上 分析和 “代谢平衡 ”观点 , 可以认为银耳菌子实
有子实体形成密切相关 为了证实这一推论 , 进 体生长发育对其伴生菌分解纤维素有促进作
行 了切除子实体原基以抑制子实体形成的实 用
验 结果表明 , 培养至 天后 , 切去原基的实验 纤维素和半纤维素降解量与培养基失重
组 组 其废棉培养基干重为 鲍 , 减少了 量的 比值 从表 可见 , 在整个发育阶段 ,
天培养基干重为 , 纤维素含 培养物中纤维素和半纤维素降解量均大于基物
量为
·
, 减少了 有子实体形成的 干重减少量 , 这表明伴生菌具有分解纤维素与
对 照组 组 其子实体干重为 , 剩余培 半纤维素积累营养的能力 , 这是伴生菌具有为
养基干重为
,
, 减少了 , 含纤维素 银耳菌提供营养作用的重要生理基础 在子实
量为 , 减少了 对 、 种培养物 体阶段 , 一 混种所需的营养物质有
中胞外 酶 、 一葡萄糖昔酶和 酶活性的 是来自于纤维素的降解 , 由此可见 , 纤维素是银
测定表明 , 在 种培养物中 , 仅有伴生菌丝生长 耳子实体发育阶段的主要碳源 这一结果进一
部位的酶活性相同 , 种菌丝混合生长部位 耳 步表明 , 用纤维素废弃物栽培银耳时 , 伴生菌对
基下部 的酶活性亦完全相同 即 种不同实验 于纤维素的分解能力是影响银耳子实体生长发
处理对基质中的纤维素酶活性没有影响 , 但培 育的重要因素
养基中纤维素降解量却有显著差异 这很可能 银耳菌和伴生菌的胞外多糖分解酶
和子实体形成促进了培养基中营养物质的输出 酶系组成 本实验表明 , 伴生菌在纤维
有关 即子实体生长发育 , 可以加强培养基中胞 废物上生长时具有向培养基 中释放胞外
外酶解产物的吸收与转化速率 , 从而可以使 培 酶 、 酶 、 一葡萄糖昔酶 、半纤维素酶和淀粉酶
养物中已有的胞外纤维素酶更有效地发挥水解 的能力 表 、 银耳菌仅能向培养基 中释放
应 用 生 态 学 报 卷
纤维素酶系中的 , 酶 , 不具有产生胞外 耳菌不能单独在木质纤维废物上生长发育的主
酶 、日一葡萄糖昔酶和半纤维素酶的能力 这是银 要原因
表 废棉培养基中木质纤维素降解 与墓物失 二的比值
恤 成
培养方式 培养时间 十
。 。
。
路月了﹃
⋯
五一 混合培养
一
纯培养
一
一
一
一
· 半纤维素减少 , 纤维素减少 , 基物失
重
表 耳友菌纯种在废棉培养荃上生长时培养物 中胞外酶活性
卜 ” 吧 般 瓜 叮 加 即 , ,
培养时间 邓
一一一一
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。
· 葡萄糖 · 干培养物 ·
二 一 葡萄糖 · 干培养物 ·
‘ 奋 ’ 一 木糖 。 · 干培养物 ·
表 耳友菌纯种在木屑培养基上生长时培养物中胞外酶活性
和 盯
培养时间
一
⋯
‘口
一
酶活性
⋯
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⋯
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归一
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银耳与伴生菌的纤维素酶的互补作用
由表 可见 , 当两种酶液混合时 , 其水解滤纸或
微晶纤维素的活力显著提高 , 这说明伴生菌的
粗酶液中的 酶活力可能低于银耳菌提取液
中的 , 酶活力 , 因此当两种酶液混合在一起时
发生了纤维素分解酶系的互补作用 , 这与有关
报道是一致的〔, 〕 进而可以推测 酶液水
解滤 纸或微 晶纤维 素产生的葡萄糖主要是
酶与 一葡萄糖昔酶协同作用的结果 〔‘〕
酶液中没有测出 酶与 份葡萄糖昔酶活
性 , 所以 , 酶液作用产生的葡萄糖是 酶
作用的结果
可以认为 , 虽然两种菌存在着纤维素酶系
互补效应 , 但在这种代料栽培银耳的过程中 , 纤
表 ‘ 银耳与伴生菌粗酶液对浪纸和徽晶纤维素的水解作用 ,
亡 应 你
碑 日
底物
银耳菌
酶液
昨
介议人〕,
伴生菌
酶液
和
混合液
滤纸
微晶纤维素
‘ 表中数字为水解滤纸 小时或水解微晶纤维素 小时产
生 的葡萄糖量 雌 卜
解
维素降解主要靠伴生菌产生的 酶和 份葡
萄糖昔酶 , 银耳菌的 , 酶发挥的作用不大 , 因
期 王玉万等 银耳及其伴生菌营养生理生态研究
为银耳菌在子实体采收时其菌丝扩展半径才 此 , 可将同瓶培养物分成“ ’ 仅有伴生菌丝生
一 离银耳菌种块的距离 考虑到发 长的部位 和“ 种菌丝混合生长的部位 两
挥银耳 , 酶的作用 , 应开展银耳接种技术的研 部分 由表 可看出 , 同瓶培养物中不同部位
究 和 的酶活性有很大差异 , 在 一 天期间 ,
银耳菌的存在对 一 混合培养物中酶 培养物中的 酶 、 酶和淀粉酶的活性
活性的影响 当银耳菌和伴生菌同时接入同一 远大于 培养物中的酶活性 但在 一 天
瓶中时 , 伴生菌丝可长满培养基 , 而银耳菌丝仅 时 , 培养物中 酶活性 、 酶活性和
能生长到其种块下部 左右 因此 , 在同一 葡萄糖昔酶活性却低于 培养物中的酶活性
瓶培养物中 , 仅在银耳种块下部 左右之内 酶活性这种变化规律的生理基础及生化机制尚
才同时有银耳菌丝和伴生菌丝在一起生长 , 其 不清楚 , 值得深人研究
它部位仅有伴生菌丝存在 , 无银耳菌丝分布 据
表 , 银耳与耳友菌混种在木屑培养墓上时培养物中胞外酶活性
七 雌 且 , 扣‘‘扣 亩
培养时间 盈
。 , 石 乙 ‘ , 任 任 , 。己
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曰,几内乙,工月拍七,且
。
‘
, 同表 ,
结 论
银耳 菌必须依赖于伴生菌的存在才能在
纤维废弃物上发育结耳 , 这是因为银耳菌不具
有分解纤维素的 酶 、 一葡萄糖昔酶和分
解半纤维素的酶系 而伴生菌具有纤维素酶和
半纤维素酶 , 可以分解纤维素和半纤维素为银
耳菌提供易于利用的碳源
银耳菌与伴生菌在纤维素分解过程中存
在酶的互补作用
银耳子实体生长发育对伴生菌分解纤维
素具有促进作用
银耳菌的存在对伴生菌的 酶 、 日一葡
萄糖昔酶 、 酶和淀粉酶的活性有一定影响
参考文献
王 玉万 、 王 云 银耳耳友菌降解木质纤维素的研
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王 玉 万 、 王 云 培养温度和侧耳子实体形成对胞
外纤维分解酶活性的影响 微生物学通报 , 一
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生化规律 食用菌新技术汇编 大连理工大学 出版社 , 大
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徐碧如 耳友菌促进银耳生长的研究 微生物学通
报 , 一
徐碧如 银耳分解木材能力的测定 微生物学通报 ,
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