Lentinula edodes降解木質(zhì)纖維素與羥自由基清除能力研究.pdf

1、白腐菌通過木質(zhì)素降解酶介導(dǎo)的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，實現(xiàn)對木質(zhì)纖維素大分子及木質(zhì)素結(jié)構(gòu)類似物的非選擇性、高效降解。這一過程中體系內(nèi)存在高活性氧脅迫環(huán)境，白腐菌如何在此環(huán)境中保持生長并發(fā)揮獨特的降解功能，是值得探討的問題。目前，白腐菌研究主要集中于環(huán)境、農(nóng)業(yè)、資源等領(lǐng)域相關(guān)的降解生物學(xué)研究，白腐菌降解體系的自由基清除效應(yīng)研究則很少報道。本文以“白腐菌Lentinula edodes A3-玉米秸稈基質(zhì)-液體搖瓶培養(yǎng)”為研究體系，對白腐菌降解木質(zhì)纖

2、維素過程中的胞外羥自由基（·OH)清除效應(yīng)及作用特點進行了系統(tǒng)研究，得到以下研究結(jié)果?？疾炀闍3 降解木質(zhì)纖維素基質(zhì)體系的氧化態(tài)狀況及活性氧水平，驗證了白腐菌降解木質(zhì)纖維素體系的高自由基損傷脅迫，進一步實驗證實了發(fā)酵液自由基清除效應(yīng)的存在。對不同白腐菌、絲狀真菌及細(xì)菌的木質(zhì)纖維素基質(zhì)液體培養(yǎng)體系，進行胞外·OH清除能力比較研究，結(jié)果表明：體系·OH 清除能力在白腐菌類群中較為普遍，相對于細(xì)菌、絲狀真菌等常見微生物群落則是較獨特的，該能

3、力與菌株木質(zhì)纖維素降解機制及能力相關(guān)，受底物基質(zhì)營養(yǎng)構(gòu)成狀況影響。深入研究了白腐菌A3不同培養(yǎng)基條件下降解動態(tài)過程中的胞外·OH清除效應(yīng)，及其與木質(zhì)纖維素降解代謝的相互協(xié)調(diào)，結(jié)果表明：
　　 ⑴白腐菌降解木質(zhì)纖維素體系中產(chǎn)生的胞外·OH清除能力，顯著可達(dá)到45[％]-50[％]的水平(多批次實驗)；
　　 ⑵該清除能力與木質(zhì)素降解酶活力水平(底物基質(zhì)降解活躍程度)之間，表現(xiàn)出主導(dǎo)作用階段相對的關(guān)系，體系·OH 清除能力較

4、高時，木質(zhì)素降解酶活力水平較低，反之亦然；
　　 ⑶白腐菌的自由基清除與底物基質(zhì)降解兩種代謝活性受培養(yǎng)環(huán)境條件的誘導(dǎo)或抑制，表現(xiàn)相反——向木質(zhì)纖維素發(fā)酵體系添加硫脲，改變培養(yǎng)環(huán)境自由基水平的研究發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)基中添加硫脲顯著誘導(dǎo)漆酶的分泌，酶活峰值由對照體系的327IU/L提升至512 IU/L，且較高酶活水平的作用時間延長，體系·OH 清除能力則受硫脲抑制，最高清除率由50.8％下降為41.3[％]；培養(yǎng)胞外液中添加硫脲的效果與前

5、相反，體系·OH 清除能力得到顯著提升，漆酶催化活性則受硫脲明顯抑制。因此，白腐菌在底物活躍降解與清除自由基兩種效應(yīng)間，充分顯示了自我協(xié)調(diào)能力。白腐菌降解木質(zhì)纖維素體系的胞外·OH清除能力與菌株在基質(zhì)中的生長狀況之間，存在較緊密的內(nèi)在聯(lián)系：空間上，新生菌絲周邊環(huán)境中·OH清除能力更強，老齡菌絲周邊自由基清除能力降低；時間上，菌絲前端生長較快時環(huán)境中·OH 清除能力更強，反之則較低。對白腐菌降解木質(zhì)纖維素體系中清除·OH自由基活性物質(zhì)的研