木材白腐菌对木质素生物降解机制的初步研究

通过测定6种白腐菌火木层孔菌Phellinus igniarius及粗毛盖菌Funalia gallica、三色革裥菌Lenzites tricolor、冬拟多孔菌Polyporellus brumalis、偏肿拟栓菌Pseudotrametes gibbosa和血红密孔菌Pycnoporus sanguineus分解山杨材一定时间后的木质素含量，研究木材白腐菌对山杨材木质素生物降解机制。测定结果表明，按照木质素的减少百分率，这6种白腐菌对山杨材木质素的分解能力依次为血红密孔菌、偏肿拟栓菌、三色革裥菌、冬拟多孔菌、冬拟多孔菌、火木层孔菌；6种白腐菌对山杨材木质素及综纤维素的分解量X1、X2及分解时间Y这3个量之间存在多元回归关系；冬拟多孔菌是较多分解木质素、较少分解纤维素的木材白腐菌。     

6种白腐菌腐朽前后的山杨木材酚酸种类和含量变化的高效液相色谱分析

研究阔叶树上的6种木材白腐菌火木层孔菌、粗毛盖菌、偏肿拟栓菌、三色革裥菌、冬拟多孔菌和血红密孔菌对山杨材腐朽前后木材中游离酚酸种类和含量的变化情况.结果表明:受6种白腐菌腐朽后的山杨木材中酚酸的种类和含量各不相同,在山杨材被分解120 d后,偏肿拟栓菌、三色革裥菌、血红密孔菌和冬拟多孔菌的9种游离酚酸总含量远大于粗毛盖菌和火木层孔菌的9种游离酚酸总含量,表明前4种对木质素分解能力较强的菌种获得了较高含量的酚酸;但从9种游离酚酸总的含量上看,与各菌种对木材和木质素的分解百分率不尽相同,初步分析的原因表明在木质素被分解的过程中除了有这9种游离酚酸产生以外,可能还会产生其他的游离酚酸以及苯环二聚体、三聚体和各种寡聚体以及杂环的形式,所有这些苯环结构总体造成了对木质素分解百分率的差异. 对9种酚酸进行分析测试,只构成对木质素分解的一部分,不足以用来解释对木质素的全部分解能力,其他的酚酸和游离酚酸以外的苯环结构还有待进一步研究分析测试;从各种游离酚酸单个含量上看,各种白腐菌的种类和含量都各不相同,表明不同白腐菌对同一木质纤维基质的分解途径、中间降解产物各不相同.另外,未腐朽的木材中本身就含有一些微量的酚酸成分,这些酚酸在生物分解过程中会降解和转化成其他成分, 是否有可能转化成其他种类的酚酸还有待进一步证明.     

6种木材白腐菌对山杨材木质素分解能力的研究

由于不同的木材腐朽菌的生理特性不同 ,所分泌的酶及酶的活性各不相同 ,因此 ,不同的腐朽菌分解木材的各种成分及相对速度就各不相同 ,而且对于木质纤维基质会有不同的中间代谢产物。本项研究选择了火木层孔菌 (Phelliusigniarius)及另外 5种木材分解能力较强的阔叶树上的白腐菌 :粗毛盖菌 (Funaliagallica)、三色革裥菌 (Lenzitestricolor)、冬拟多孔菌 (Polyporellusbrumalis)、偏肿拟栓菌 (Pseudotrametesgibbosa)和血红密孔菌 (Pyc noporussanguineus) ,研究了它们对山杨木材木质素的分解能力 ,测定了经 6种白腐菌分解一定时期的山杨木材木质素的含量 ,作为木材白腐菌对山杨木材木质素生物降解机制的初步研究 ,旨在为山杨木材生物制浆造纸提供应用基础理论研究 ,同时也可为木质素合理的生物转化为有用的化学品、生物漂白、酶处理防止机械浆的返黄、废水治理、纤维素酶解糖化的微生物前处理等提供相关的借鉴研究 ,以期在生产实践中减轻环境污染并充分利用木质素资源。在无菌的条件下 ,将山杨木片样品分别放入以上 6种白腐菌的平板培养基中受菌侵染 ,一定时间后取出 ,去除木片表面的菌丝体 ,然后分别测定未腐朽材和受菌侵染 4 0d、6 0d、80d和 12 0d时木片样品中木质素的含量 ,分析 6种白腐菌对山杨木     

白桦木材生物制浆的木材腐朽菌菌种选择

采用5种木材腐朽菌,分别对30株天然林白桦木材进行木材腐朽处理,检测并比较腐朽木材和新鲜木材中未质素、纤维素等主耍化学成分的变化。结果表明,木蹄层孔菌腐朽后的白桦木材其重量、木质素和纤维素损失率最高,桦剥管菌次之,白囊耙齿菌最低;木蹄层孔菌腐朽后的白桦木材纤维素含量略高于新鲜白桦木材,其他4种茵腐朽后的白桦木材纤维素含量都低于新鲜白桦木材,其中桦剥管菌和彩绒革盖菌腐朽后的白桦木材纤维素含量较低。木蹄层孔菌腐朽后的白桦木材1％NaOH抽出物含量最低,苯醇抽出物含量中等,纤维素含量最高,木质素含量较低,相比之下它腐朽白桦木材的能力较强,适用于以白桦木材为原料的生物辅助造纸。     

东北林区64种木材腐朽菌木材分解能力的研究

采用常规重量分析法，分别测定了64种木材腐朽菌对红松、青杨、白桦木块的木材分解能力，测定了受菌侵染46d后木材样品的重量损失百分率和木块的颜色变化。结果表明这些木腐菌的木材分解能力显著不同。采自长白山林区的厚黑层孔菌Nigrofomes castaneus(Imaz.)Teng是木材分解能力最强的褐腐菌、它分别引起白桦、青杨、红松木材样品的重量损失百分率为64．9％、52．2％和16．9％。白干酪菌（Tytomyces albidus)，灵芝（Ganoderma lucidum)、冬拟多孔菌（Polyporellus brumalis)、三色革裥菌（Lenzites tricolor)、棱孔菌（Favolus alveolaris)、朱红密孔菌（Pycnoporus cinnabarinus)、彩绒革盖菌（Coriolus versicolor)等是几种木材分解能力强和较强的白腐菌。     

FTIR法研究蜜环菌降解前后榛子木材木质纤维素结构及成分的变化

为了确定蜜环菌对榛子木材木质部和树皮部分的降解作用,以及对其成分的影响,本文对受蜜环菌降解不同时间的榛子木材的红外光谱进行研究。方法:选择蜜环菌作为侵染榛子木材的腐朽菌,以健康榛子木材和受蜜环菌腐朽40d、80d以及腐朽1年的榛子木材为研究材料,利用傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)测定其红外光谱图。根据图谱中木质素、综纤维素及草酸钙官能团谱峰位置和谱峰相对吸收强度的振动变化情况,分析被蜜环菌腐朽后的榛子木材成分的变化情况。结果表明:榛子木材树皮部分和木质部中主要成分为木质素、综纤维素和一水草酸钙结晶(COM)。这3种成分均能被蜜环菌降解,并随着降解时间的改变,榛子木材成分发生不同程度的变化。其中,草酸钙可以被蜜环菌降解至含量很低,并能够在综纤维素降解时,再大量生成;另外,木质素的相关吸收峰,仅在受蜜环菌降解1年的榛子木材树皮部分发生变化,说明木质素很难被降解。     

木材白腐机理研究进展

白腐菌是木材的主要腐朽菌之一，白腐菌菌丝在细胞内形成多种降解酶主要是木素降解酶，次则是纤维素降解酶及半纤维素降解酶，以降解细胞壁物质中的木素、半纤维素及纤维素，作为木腐菌的营养。由于这些木材组成的降解，必然改变木材的化学及物理性质。近年来，在白腐菌的营养需求、降解酶传递途径，对木材主要组成酶降解机理及对材性的影响，产酶的分子遗传等领域的研究均取得一定进展，可望不久将来能利用生物工程改变白腐菌基因，     

白腐菌对杨木腐朽过程的扫描电镜研究

当白腐菌在木材中生长繁殖时,它通过菌丝所分泌的酶,分解木材胞壁中的木质素,纤维素和半纤维素,同时分解木材中的色素,使木材的颜色变白,故而得名。遭受白腐的木材,往往变成筛孔状、层状、大理石状和海绵状,使木材的机械强度受到严重的损害,甚至丧失其使用价值。我们观察了木材在白腐腐朽过程中形态结构的变化并提出了防腐改性措施,这对研究木材的腐朽机理、以及扩大速生杨木的利用,具有理论意义和实用价值。我们利用扫描电镜对紫楠、杉木、楸木、檫木、白栎和杨木等多种木材在受白腐菌腐朽的不同阶段中木材组织微细结构的变化及菌丝在木材细胞中生长、蔓延的情况进行了研     

天然耐腐木材的抗腐力及其在腐朽过程中化学成分的变化

在实验室中用土壤木块法测定了杉木、楠木、檫木、白栎、楸木等心材对彩绒革盖菌(白腐菌)和密粘褶菌(褐腐菌)的天然耐腐力,并分析了样品在腐巧过程中的主要化学成分变化。试验结果表明,上述心材对彩绒革盖菌和密粘褶菌具有很大的杭腐力,而作为对照样品的杨木却很不耐腐。这个事实反映了在这些树种的心材中含有有效的抗菌成分。彩绒革盖菌几乎以相同的相对速度分解综纤维素和木质素,木材在1％NaOH溶液中的溶解度逐渐减少。密粘褶菌主要分解木材中的多聚糖,它只引起木质素含量的少量损失。木材在褐腐前期,在1％NaOH溶液中的溶解度明显增加,直到后期,由于部分降解的高聚糖碎片被褐腐菌消化,致使木材在1％NaOH溶液中的溶解度迅速下降。     

中国储木及建筑木材腐朽菌(Ⅰ)

本文首次系统报道了生长在中国原木、建筑物(包括房屋、桥梁、涵洞、栅栏等木质结构材)、坑木、枕木、矿柱、电杆、薪材等上的腐朽菌107种.其中24种引起木材褐色腐朽,83种引起白色腐朽.褐色腐朽的种类主要发生在针叶树木材上,白色腐朽的种类在针叶树和阔叶树木材上都常见.在针叶树原木上常见的木材腐朽菌有黄薄孔菌、红缘拟层孔菌、深褐褶菌、硫磺绚孔菌、冷杉附毛孔菌.在阔叶树原木上常见的有紫褐多孢孔菌、黑管孔菌、一色齿毛菌、红贝俄氏孔菌、硬毛粗毛盖孔菌、皮生锐孔菌、淡黄木层孔菌、鲜红密孔菌、淡黄裂孔菌、毛栓孔菌、锗栓孔菌和云芝栓孔菌等.这些种类来自作者长期的采集、记载和鉴定,全部标本保存在中国科学院沈阳应用生态研究所生物标本馆.     

假单孢杆菌PKE117对三种木材降解效果的研究

采用固体发酵法,将假单孢杆菌PKE117接种于巨尾桉、加拿大杨和长白落叶松三种木材样品上,28℃培养60d后用失重法测定这三种木材的降解率,结果分别为7.58%、17.15%和26.75%。证明该菌种具有降解木材的能力,而且降解长白落叶松的能力尤为突出。进一步采用元素分析、固相核磁扫描、红外扫描等手段对降解前后的样品进行分析,发现降解后样品结构变疏松,纤维素、半纤维素和木质素结构都被不同程度的降解,且木质素被降解的程度最高。分析表明,木质素中被降解的主要是愈创木基结构,降解途径是使苯环从连有甲氧基的地方发生断裂;此外由于杨木和桉木中愈创木基结构所占比例较小,因此造成杨木和桉木降解率相对较低。     

八种城市旱垂柳林木材腐朽菌分解能力的测定

通过测定8种城市旱垂柳Salix matsudana var.pseudo-matsudana的木材腐朽菌,树舌Elfvingia applanata(Pers.)Karst.、香栓菌Trametes suaveolens(L.)Fr.、单色下皮黑Cerrena unicolor(Bull.:Fr.)Murr、桦革裥Lenzites betulina(L.:)Fr.、黑管菌Bjerkandera adusta(Willd.:Fr.)Karst、毛革盖Coriolus hirsutus(Wulf.:Fr.)Quél.、云芝Coriolus versicolor(L.:Fr.)Quél.、多毛盖菌Funalia gallica (Fr.)Pat.对旱垂柳木材的分解能力,研究其生物降解规律.结果表明:8种旱垂柳木材腐朽菌的降解能力排序为:毛革盖>云芝>香栓>多毛盖菌>单色下皮黑>树舌>桦革裥>黑管菌.其中毛革盖和云芝的分解能力最高,在100 d内即可将柳材样品分解解体,降解率超过50%.     

4种木材腐朽菌对白桦木材降解能力的比较

木材腐朽大多数由侵蚀木材的真菌所造成(李坚,2002;池玉杰,2003).这些菌能分泌多种酶,把木材中的纤维素、半纤维素和木质素分解为简单的碳水化合物作为生活的养料(Kirk et al.,1987;Higuchi,1990).由于不同的木腐菌的生理特性同,所分泌的酶及酶的活性各不相同(刘欣等,2008),因此,不同的木腐菌所分解木材的各种成分及相对速度就各不相同(Buswell,1987).     

偏肿革裥菌在木质环境下转录组构建与相关基因表达分析

【目的】对白腐菌偏肿革裥菌在木质和非木质环境下的转录组进行测序,为白腐菌降解木材的机制研究提供支持。【方法】采用高通量测序技术对木屑和非木屑处理条件下的菌丝样本进行转录组测序。利用eggNOG、GO、KEGG等数据库对转录本进行注释和比较分析,预测和筛选出偏肿革裥菌与木材降解有关的基因。应用荧光定量PCR(qPCR)检测mnp2等11个与木质素降解相关的差异基因在木屑处理5天条件下的表达量,结合转录组数据对这些基因的表达量变化趋势进行分析。【结果】偏肿革裥菌转录组测序共得到38.9 Gb Clean Data,各样品Clean Data平均达到6.49 Gb,各样品的Reads与参考基因组的比对效率在71.23%~74.25%之间。使用edgeR软件进行差异表达分析,得到差异表达基因898个,其中上调351个、下调547个。差异基因被注释到GO数据库的有251个,注释到KEGG数据库的有223个,注释到eggNOG数据库的有704个。eggNOG分析表明,差异基因表达多聚集在能量产生和转换、转录后修饰、蛋白质代谢、伴侣关系、次生代谢物的生物合成、碳水化合物的运输和分解代谢等功能分类下。GO分析表明,显著性富集与频率较高的生物过程是丙酮酸代谢过程、类异戊二烯生物合成过程、天冬氨酸家族氨基酸代谢过程和木质素分解过程。在KEGG通路分析中,差异基因分布到86个不同的生物途径,差异基因显著富集的代谢通路主要为:碳代谢、柠檬酸循环、芳香化合物降解、乙醛酸代谢。qPCR结果表明在木屑处理条件下基因mnp2、mnp3、lip9、lip2、laccase1和nadp的表达量明显上调;mnp10 s、mrp、cyp450-1、GroES1和GroES2的表达量明显下调,qPCR与转录组测序结果在表达量差异倍数上存在较小偏差,但整体趋势一致,可以证明转录组测序结果是正确可靠的。【结论】偏肿革裥菌降解木材与碳代谢、芳香化合物降解等通路密切相关;与木质素分解等生物过程密切相关。根据基因功能注释的结果得到11个与白腐菌降解木质素相关的重要差异表达基因。     

几种真菌产木质素降解酶的比较研究

通过PDA-Bavendamm平板显色反应、PDA-RB亮蓝显色反应、变色圈试验,获得选择性降解稻草木质素的高酶活菌株:糙皮侧耳、彩绒革盖菌和粗毛栓菌。液态产酶活性试验结果表明,粗毛栓菌是供试菌株中Lac、Mnp、Hcel的高产菌株。粗毛栓菌出现2次产Lac酶高峰,分别为第6天和12天,12天产Lac酶达894U/L;产Mnp酶高峰出现在第6天,达185 U/L;在18天时出现产Hcel酶高峰,产酶达62.7U/L。