香菇草酸代謝響應環(huán)境pH的研究
發(fā)布時間:2021-06-30 20:42
香菇作為中國食用菌中主要的栽培種類,產量長期位于各類食用菌中首位。近年來,香菇菌棒的生產工廠越來越多,但工廠化制作的菌棒經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)菌異常的問題,主要表現(xiàn)為菌絲生長緩慢,甚至不萌發(fā),但具體的原因尚不清楚。調研時發(fā)現(xiàn)木屑在大規(guī)模的露天存放過程中,發(fā)酵使木屑pH下降,栽培時工廠利用石灰或碳酸鈣將培養(yǎng)料pH調節(jié)至正常水平的6-7,但仍然出現(xiàn)抑制香菇菌絲生長的問題,猜想可能與環(huán)境pH調節(jié)有關。針對這一問題,本論文通過研究培養(yǎng)基pH與香菇菌絲生長代謝的關系,明確環(huán)境pH影響香菇菌絲生長的機制,本論文的研究結果如下:1、環(huán)境pH影響香菇菌絲的正常生長。酸化木屑中含有高濃度的檸檬酸和乳酸會抑制香菇菌絲生長。在PDA培養(yǎng)基上試驗發(fā)現(xiàn),無緩沖作用時香菇菌絲能在pH 3-7正常生長;有緩沖作用時香菇菌絲只能在pH 3-4正常生長。酸化木屑添加石灰后形成的檸檬酸鈣和乳酸鈣具有緩沖作用,緩沖作用顯著抑制香菇菌絲的生長,隨有機酸濃度增加緩沖作用影響越為明顯。當pH調節(jié)至最適4時香菇菌絲生長正常,可以消除緩沖作用和有機酸濃度的影響。2、香菇分泌草酸降低環(huán)境pH。當生長的培養(yǎng)基pH高于4時,香菇菌絲隨生長的變化將培養(yǎng)...
【文章來源】:中國農業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
轉錄因子PacC蛋白切割的示意圖(PENALVAetal.,2008)
4中國農業(yè)科學院碩士學位論文第一章緒論圖1-2膠孢炭疽菌中的氮代謝(MIYARAetal.,2012)Figure1-2CentralpathwaysfornitrogenmetabolisminC.gloeosporioides(MIYARAetal.,2012)1.2.2真菌分泌有機酸降低環(huán)境pH偏酸性真菌在堿性環(huán)境中生長時,通常以分泌有機酸的形式,使環(huán)境pH降低至最適。對于不同真菌來說,分泌的有機酸種類也略有不同。大部分真菌以分泌草酸作為降低環(huán)境pH物質,而也有以葡萄糖酸、檸檬酸、延胡索酸、琥珀酸、蘋果酸、甲酸和乙酸等作為調節(jié)物質(HOLLOWAYetal.,1989;JAROSZ-WILKOLAZKAetal.,2006;LIUetal.,2009)。黑曲霉(Aspergillusniger)以主產檸檬酸而出名,在不同的pH條件下能產生不同種類的有機酸,在環(huán)境pH在4-6條件下,通過分泌草酸、乙酸等來進行環(huán)境pH,而當pH在2.5以下,僅分泌檸檬酸(ANDERSENetal.,2009)。褐腐菌中癩擬層孔菌(Fomitopsispalustris)和紅緣擬層孔菌(Fomitopsispinicola),一般生長的環(huán)境pH較低,在2-3左右,因此產生的草酸量大,分泌的草酸還參與芬頓氧化,產生羥基自由基,參與纖維素的降解;而在白腐菌中污叉絲孔菌(Dichomitussqualens)和黃孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium),分泌的草酸,調節(jié)環(huán)境pH并參與木質素降解(ANNEetal.,2012;SHAHetal.,2018);而對于病原菌灰霉菌和核盤菌來說,草酸作為毒力物質會降低環(huán)境pH,并且伴隨著果膠酶的產生,將植物組織中的果膠鈣進行降解,利用草酸形成草酸鈣晶體,從而達到侵染組織的目的(CESSNAetal.,2000)。青霉菌屬的真菌在酸化環(huán)境培養(yǎng)基時,以葡萄糖酸和檸檬酸作為分泌物(PRUSKYetal.,2003)。1.3草酸代謝及作用的研究1.3.1草酸代謝在植物中的研究由于植物的種類繁多,植物中草酸合成來源也是各不相同,大致可分為三個途徑:光呼吸乙醇
5中國農業(yè)科學院碩士學位論文第一章緒論中也很難確定。草酸分解在植物中主要是草酸氧化酶(HUetal.,2003);而在擬南芥中先將草酸在草酸乙酰輔酶A合成酶的作用下合成草酰輔酶A,然后利用草酰輔酶A脫羧酶進行脫羧降解,與釀酒酵母降解草酸的途徑類似(FOSTERetal.,2012)。圖1-3植物體中草酸合成和分解的代謝途徑(FRANCESCHIetal.,1980)Figure1-3Oxalicacidsynthesisanddecompositionpathwaysinplants(FRANCESCHIetal.,1980)1.3.2草酸代謝在動物中的研究動物中產生的草酸,一部分是來自食物中草酸鹽的攝取,另一部是自身的體內自我合成。草酸在哺乳動物機體內代謝是一個復雜的過程,往往其中的一些過程出現(xiàn)異常就會導致疾病的發(fā)生,如高草酸尿癥和草酸鈣結石(李翔等,2015)。動物中草酸的研究,形成其前提物質是乙醛酸/乙醇酸,當乙醛酸在乙醛酸氨基轉氨酶作用下會形成甘氨酸,而乙醛酸在乙醇酸氧化酶和乳酸脫氫酶的作用下形成草酸。而甘氨酸經(jīng)轉氨基作用也會轉變?yōu)橐胰┧?ICHIYAMAetal.,2000)。而在反芻動物中,通過瘤胃中微生物進行分解將可溶性的草酸鹽降解為無毒的甲酸鹽和二氧化碳,但是不能降解不溶性的草酸鹽(于炎湖,2014)。而乙醛酸氨基轉氨酶在絲氨酸和乙醛酸代謝中發(fā)揮主要作用,當絲氨酸在乙醛酸氨基轉氨酶作用下會形成羧基丙酮酸,繼而形成甘油酸脂;尿草酸病因為肝臟過氧化丙氨酸-乙醛酸鹽氨基轉移酶缺乏,導致草酸產生過多。圖1-4動物中草酸合成的途徑(ICHIYAMAetal.,2000)Figure1-4Pathwaysofoxalicacidsynthesisinanimals(ICHIYAMAetal.,2000)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱脅迫下糙皮側耳實時熒光定量PCR內參基因的選擇[J]. 侯志浩,趙夢然,陳強,張妍,黃晨陽,鄔向麗. 食用菌學報. 2019(03)
[2]草酸鈣結石晶體對人近曲腎小管上皮細胞蛋白質表達譜的影響[J]. 張建文,徐長志,張穎,孫睿,植凡,胡七一,張圣平,梁輝,王鑄. 中華腔鏡泌尿外科雜志(電子版). 2019(04)
[3]高溫脅迫下糙皮側耳胞內鈣離子對熱激蛋白基因表達的調控[J]. 藥欣榮,高巍,張金霞,常明昌,黃晨陽,鄔向麗. 食用菌學報. 2019(02)
[4]pH對香菇多糖含量及合成關鍵酶基因轉錄水平的影響[J]. 王杰,張陽,秦澎,何茂蘭,李津,辜運富,曾先富,向泉桔. 生物技術通報. 2019(02)
[5]木材pH值測定方法的不確定度評定[J]. 朱振華. 科技資訊. 2018(29)
[6]工廠化杏鮑菇菌渣復混基質對香菇生長的影響[J]. 蔣俊,鄭巧平,劉昆,宋小亞,鐘方翼,宋春艷,路新彥. 中國食用菌. 2018(05)
[7]夏季香菇的代料栽培[J]. 李欽艷,黃堅,鐘瑩瑩,周衛(wèi)雄,李忠,陳逸湘. 食藥用菌. 2018(04)
[8]香菇菌棒工廠化生產中的易發(fā)問題與預防措施[J]. 耿立,王德芝,李盡哲,李直鴻,李春紅. 食用菌. 2018(03)
[9]植物草酸鈣晶體合成、降解機制及功能研究進展[J]. 王光野,曲紅巖,蔡立格,丁亦男,魏健. 中草藥. 2018(07)
[10]不同栽培基質對香菇性狀及產量的影響[J]. 代廣輝,王敏,郭玉敏. 現(xiàn)代園藝. 2017(12)
碩士論文
[1]UGA35,調控白色念球菌堿化外界環(huán)境pH的新因子[D]. 李姍姍.上海師范大學 2017
[2]玉米秸稈發(fā)酵基質抑制種子萌發(fā)因素分析與改良[D]. 王拉花.河南農業(yè)大學 2015
本文編號:3258460
【文章來源】:中國農業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
轉錄因子PacC蛋白切割的示意圖(PENALVAetal.,2008)
4中國農業(yè)科學院碩士學位論文第一章緒論圖1-2膠孢炭疽菌中的氮代謝(MIYARAetal.,2012)Figure1-2CentralpathwaysfornitrogenmetabolisminC.gloeosporioides(MIYARAetal.,2012)1.2.2真菌分泌有機酸降低環(huán)境pH偏酸性真菌在堿性環(huán)境中生長時,通常以分泌有機酸的形式,使環(huán)境pH降低至最適。對于不同真菌來說,分泌的有機酸種類也略有不同。大部分真菌以分泌草酸作為降低環(huán)境pH物質,而也有以葡萄糖酸、檸檬酸、延胡索酸、琥珀酸、蘋果酸、甲酸和乙酸等作為調節(jié)物質(HOLLOWAYetal.,1989;JAROSZ-WILKOLAZKAetal.,2006;LIUetal.,2009)。黑曲霉(Aspergillusniger)以主產檸檬酸而出名,在不同的pH條件下能產生不同種類的有機酸,在環(huán)境pH在4-6條件下,通過分泌草酸、乙酸等來進行環(huán)境pH,而當pH在2.5以下,僅分泌檸檬酸(ANDERSENetal.,2009)。褐腐菌中癩擬層孔菌(Fomitopsispalustris)和紅緣擬層孔菌(Fomitopsispinicola),一般生長的環(huán)境pH較低,在2-3左右,因此產生的草酸量大,分泌的草酸還參與芬頓氧化,產生羥基自由基,參與纖維素的降解;而在白腐菌中污叉絲孔菌(Dichomitussqualens)和黃孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium),分泌的草酸,調節(jié)環(huán)境pH并參與木質素降解(ANNEetal.,2012;SHAHetal.,2018);而對于病原菌灰霉菌和核盤菌來說,草酸作為毒力物質會降低環(huán)境pH,并且伴隨著果膠酶的產生,將植物組織中的果膠鈣進行降解,利用草酸形成草酸鈣晶體,從而達到侵染組織的目的(CESSNAetal.,2000)。青霉菌屬的真菌在酸化環(huán)境培養(yǎng)基時,以葡萄糖酸和檸檬酸作為分泌物(PRUSKYetal.,2003)。1.3草酸代謝及作用的研究1.3.1草酸代謝在植物中的研究由于植物的種類繁多,植物中草酸合成來源也是各不相同,大致可分為三個途徑:光呼吸乙醇
5中國農業(yè)科學院碩士學位論文第一章緒論中也很難確定。草酸分解在植物中主要是草酸氧化酶(HUetal.,2003);而在擬南芥中先將草酸在草酸乙酰輔酶A合成酶的作用下合成草酰輔酶A,然后利用草酰輔酶A脫羧酶進行脫羧降解,與釀酒酵母降解草酸的途徑類似(FOSTERetal.,2012)。圖1-3植物體中草酸合成和分解的代謝途徑(FRANCESCHIetal.,1980)Figure1-3Oxalicacidsynthesisanddecompositionpathwaysinplants(FRANCESCHIetal.,1980)1.3.2草酸代謝在動物中的研究動物中產生的草酸,一部分是來自食物中草酸鹽的攝取,另一部是自身的體內自我合成。草酸在哺乳動物機體內代謝是一個復雜的過程,往往其中的一些過程出現(xiàn)異常就會導致疾病的發(fā)生,如高草酸尿癥和草酸鈣結石(李翔等,2015)。動物中草酸的研究,形成其前提物質是乙醛酸/乙醇酸,當乙醛酸在乙醛酸氨基轉氨酶作用下會形成甘氨酸,而乙醛酸在乙醇酸氧化酶和乳酸脫氫酶的作用下形成草酸。而甘氨酸經(jīng)轉氨基作用也會轉變?yōu)橐胰┧?ICHIYAMAetal.,2000)。而在反芻動物中,通過瘤胃中微生物進行分解將可溶性的草酸鹽降解為無毒的甲酸鹽和二氧化碳,但是不能降解不溶性的草酸鹽(于炎湖,2014)。而乙醛酸氨基轉氨酶在絲氨酸和乙醛酸代謝中發(fā)揮主要作用,當絲氨酸在乙醛酸氨基轉氨酶作用下會形成羧基丙酮酸,繼而形成甘油酸脂;尿草酸病因為肝臟過氧化丙氨酸-乙醛酸鹽氨基轉移酶缺乏,導致草酸產生過多。圖1-4動物中草酸合成的途徑(ICHIYAMAetal.,2000)Figure1-4Pathwaysofoxalicacidsynthesisinanimals(ICHIYAMAetal.,2000)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱脅迫下糙皮側耳實時熒光定量PCR內參基因的選擇[J]. 侯志浩,趙夢然,陳強,張妍,黃晨陽,鄔向麗. 食用菌學報. 2019(03)
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[3]高溫脅迫下糙皮側耳胞內鈣離子對熱激蛋白基因表達的調控[J]. 藥欣榮,高巍,張金霞,常明昌,黃晨陽,鄔向麗. 食用菌學報. 2019(02)
[4]pH對香菇多糖含量及合成關鍵酶基因轉錄水平的影響[J]. 王杰,張陽,秦澎,何茂蘭,李津,辜運富,曾先富,向泉桔. 生物技術通報. 2019(02)
[5]木材pH值測定方法的不確定度評定[J]. 朱振華. 科技資訊. 2018(29)
[6]工廠化杏鮑菇菌渣復混基質對香菇生長的影響[J]. 蔣俊,鄭巧平,劉昆,宋小亞,鐘方翼,宋春艷,路新彥. 中國食用菌. 2018(05)
[7]夏季香菇的代料栽培[J]. 李欽艷,黃堅,鐘瑩瑩,周衛(wèi)雄,李忠,陳逸湘. 食藥用菌. 2018(04)
[8]香菇菌棒工廠化生產中的易發(fā)問題與預防措施[J]. 耿立,王德芝,李盡哲,李直鴻,李春紅. 食用菌. 2018(03)
[9]植物草酸鈣晶體合成、降解機制及功能研究進展[J]. 王光野,曲紅巖,蔡立格,丁亦男,魏健. 中草藥. 2018(07)
[10]不同栽培基質對香菇性狀及產量的影響[J]. 代廣輝,王敏,郭玉敏. 現(xiàn)代園藝. 2017(12)
碩士論文
[1]UGA35,調控白色念球菌堿化外界環(huán)境pH的新因子[D]. 李姍姍.上海師范大學 2017
[2]玉米秸稈發(fā)酵基質抑制種子萌發(fā)因素分析與改良[D]. 王拉花.河南農業(yè)大學 2015
本文編號:3258460
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