白腐真菌生物技术与应用课件

白腐真菌生物技白腐真菌生物技术术与与应应用用环环境工程境工程专业选专业选修修课课主主讲讲教教师师 胡胡长庆长庆1完整版课件ppt白腐真菌生物技术与应用环境工程专业选修课主讲教师 胡长庆1课课程安排与考核方式程安排与考核方式学学时时数数32学学时时（包括（包括讨论课时讨论课时）白腐真菌白腐真菌生物学基生物学基础础（理（理论论基基础础）白腐真菌白腐真菌生物技生物技术术（应应用基用基础础）白腐真菌在白腐真菌在环环境保境保护护中中的作用的作用（应应用用实实践）践）考核方式考核方式闭闭卷考核卷考核成成绩绩分配分配平平时时占占40%；考核占；考核占60%2完整版课件ppt课程安排与考核方式学时数 32学时（包括讨论课时）白腐真菌课课程内容程内容简简介介1白腐真菌生物学基白腐真菌生物学基础础白腐真菌研究的白腐真菌研究的历历史、史、现现状与未来状与未来白腐真菌生物学（概念、分白腐真菌生物学（概念、分类类、特点、生物降解等）、特点、生物降解等）2白腐真菌生物技白腐真菌生物技术术包括白腐真菌的培养、分离、包括白腐真菌的培养、分离、酶酶技技术术、固定化技、固定化技术术等等3白腐真菌在白腐真菌在环环境保境保护护中的作用中的作用白腐真菌与水白腐真菌与水污污染控制染控制白腐真菌与土壤白腐真菌与土壤污污染控制染控制白腐真菌与重金属白腐真菌与重金属污污染染白腐真菌与大气白腐真菌与大气污污染控制染控制白腐真菌与有机固体白腐真菌与有机固体废废物物资资源化源化3完整版课件ppt课程内容简介1白腐真菌生物学基础 白腐真菌研究的历史、现状与1白腐真菌生物学基白腐真菌生物学基础础白腐真菌研究的白腐真菌研究的历历史、史、现现状与未来状与未来白腐真菌研究探索的白腐真菌研究探索的历历史史20世世纪纪70年代至年代至20世世纪纪90年代年代白腐真菌研究繁荣的白腐真菌研究繁荣的现现状状以分子生物学以分子生物学为为特征的理特征的理论论研究研究白腐真菌研究白腐真菌研究发发展的未来展的未来以工以工业业化化应应用用为终为终极目极目标标4完整版课件ppt1白腐真菌生物学基础 白腐真菌研究的历史、现状与未来白腐真菌白腐真菌生物学白腐真菌生物学1、白腐真菌（、白腐真菌（WhiteRotFungi）的概念）的概念白腐真菌的概念白腐真菌的概念不是生物学不是生物学术语术语，而是一种，而是一种功能描述的概念功能描述的概念纤维纤维素素木腐真菌木腐真菌WoodRottingFungi木木质质纤维纤维素素Ligno-cellulose软软腐真菌腐真菌SoftrotFungi褐腐真菌褐腐真菌BrownrotFungi白腐真菌白腐真菌WhiterotFungi木木质质素素半半纤纤维维素素多糖多糖类类软软腐真菌：主要降解腐真菌：主要降解纤维纤维素，素，对对木木质质素降解素降解缓缓慢且不慢且不彻彻底。底。褐腐真菌：主要降解褐腐真菌：主要降解纤维纤维素、半素、半纤维纤维素和部素和部分多糖分多糖类类，几乎不降解木，几乎不降解木质质素。素。白腐真菌：主要降解木白腐真菌：主要降解木质质素和多糖素和多糖类类，对纤对纤维维素和半素和半纤维纤维素降解能力弱。素降解能力弱。5完整版课件ppt白腐真菌生物学1、白腐真菌（White Rot Fungi）小小结结到底什么是白腐真菌？到底什么是白腐真菌？白腐真菌的概念是从功能角度白腐真菌的概念是从功能角度对对其其进进行描述和界定的行描述和界定的白腐真菌是一白腐真菌是一类类能能够够引起木引起木质质白色腐白色腐烂烂的的丝丝状真菌状真菌主要降解木主要降解木质质素和多糖素和多糖类类，对纤维对纤维素和半素和半纤维纤维素降解素降解能力弱能力弱白腐真菌嗜白腐真菌嗜热热性好氧微生物性好氧微生物6完整版课件ppt小结到底什么是白腐真菌？白腐真菌的概念是从功能角度对其进行描2、白腐真菌的分、白腐真菌的分类类地位与主要种地位与主要种类类2-1白腐真菌的分白腐真菌的分类类地位地位生物界生物界细细菌菌古古菌菌真真核核生生物物“生物三界学生物三界学说说”示意示意图图根据根据16SrRNA碱基序列特点，整个生物碱基序列特点，整个生物界被划分界被划分为细为细菌（菌（bacteria）、古菌（）、古菌（archaea）和真核生物（和真核生物（eukaryotes）3大超界（大超界（Domain）白腐真菌属于白腐真菌属于真核生物超界真核生物超界。木腐真菌已知的有木腐真菌已知的有16001700种，种，大多数是担子菌和子囊菌。大多数是担子菌和子囊菌。软软腐真菌：子囊菌、半知菌腐真菌：子囊菌、半知菌褐腐真菌：大部分属于担子菌褐腐真菌：大部分属于担子菌白腐真菌：主要是担子菌，少白腐真菌：主要是担子菌，少数数为为子囊菌子囊菌7完整版课件ppt2、白腐真菌的分类地位与主要种类2-1 白腐真菌的分类地位生2-2白腐真菌的主要种白腐真菌的主要种类类已知白腐真菌种已知白腐真菌种类类有有400多种多种，研究最，研究最为为透透彻彻，被称，被称为为白腐真菌研究白腐真菌研究模式菌种的是模式菌种的是黄黄孢孢原毛平革菌（原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporiumBurdsal）。黄黄孢孢原毛平革菌的生物学分原毛平革菌的生物学分类类地位地位担子菌担子菌门门Basidiomycota伏革菌科伏革菌科Corticiaceae非褶菌目非褶菌目Aphyllophorales层层菌菌纲纲Hymenomycetes原毛平革菌属原毛平革菌属Phanerochaete门门纲纲目目科科属属黄黄孢孢原毛平革菌主要分布在北半球，其无性世代也被称原毛平革菌主要分布在北半球，其无性世代也被称为为多粉多粉侧孢侧孢霉（霉（Sporotrichum pulverulentumNovobranova）。）。8完整版课件ppt2-2 白腐真菌的主要种类 已知白腐真菌种类有白腐真菌主要分布于白腐真菌主要分布于8个菌属个菌属革盖菌属革盖菌属Coriolus原毛平革菌属原毛平革菌属Phanerochaete卧孔菌属卧孔菌属Poria层层孔菌属孔菌属Fomes多孔菌属多孔菌属Polyporus烟管菌属烟管菌属Bjerkandera侧侧耳属耳属Pleurotus栓菌属栓菌属Trametes研究研究较较多，且表多，且表现现出出较较强强降解能力的菌种有降解能力的菌种有20种种污污色原毛平革菌色原毛平革菌丝丝核菌核菌糙皮糙皮侧侧耳、平菇耳、平菇红红孔菌孔菌变变色栓菌、云芝色栓菌、云芝韧韧革菌革菌漏斗状漏斗状侧侧耳、耳、凤凤尾菇尾菇多孔菌多孔菌毛栓菌毛栓菌短射脉菌短射脉菌裂褶菌、裂褶菌、树树花花金金孢孢霉菌霉菌烟管菌烟管菌短短孢孢射脉菌射脉菌维维氏氏针层针层孔菌孔菌拟拟蜡菌蜡菌香菇、椎茸香菇、椎茸毛革盖菌毛革盖菌木蹄木蹄层层孔菌孔菌射脉菌射脉菌9完整版课件ppt白腐真菌主要分布于 8个菌属革盖菌属Coriolus原毛平革3、白腐真菌的生理特点、白腐真菌的生理特点白腐真菌是一个白腐真菌是一个庞庞大的生物家族，各成大的生物家族，各成员员的生理特点会表的生理特点会表现现出很大出很大的差异。的差异。笼统笼统的的谈谈白腐真菌的生理生化特征和性白腐真菌的生理生化特征和性质质，既不，既不现实现实，也不准确。，也不准确。黄黄孢孢原毛平革菌原毛平革菌 黄黄孢孢原毛平革菌具有原毛平革菌具有发发达的菌达的菌丝丝体，菌体，菌丝丝常常为为多核，少有隔膜，无多核，少有隔膜，无锁锁状状联联合合。多核分生多核分生孢孢子常子常为为异核，担异核，担孢孢子却是同核体子却是同核体。交配系。交配系统统有有同同宗交配和异宗交配宗交配和异宗交配。黄黄孢孢原毛平革菌的生原毛平革菌的生长长具有具有营营养生养生长长期和子期和子实实体生体生长长期。期。10完整版课件ppt3、白腐真菌的生理特点 白腐真菌是一个庞大的生 锁锁状状联联合合：担子菌的次生菌：担子菌的次生菌丝丝每一个每一个细细胞都有二个核，其中一个核来自母胞都有二个核，其中一个核来自母本，一个来自父本，当双核本，一个来自父本，当双核细细胞胞进进行行细细胞分裂胞分裂时时，在二个核之，在二个核之间间外生一个短小外生一个短小弯曲的分枝，核移弯曲的分枝，核移动动，在二核之，在二核之间间生出一个突起如生出一个突起如钩钩状，一个核状，一个核进进入入钩钩，一个，一个留在菌留在菌丝丝。钩钩中保留一个核，一个往后移，菌中保留一个核，一个往后移，菌丝丝中二个核一往前一个往后移中二个核一往前一个往后移钩钩状突起向下弯曲与状突起向下弯曲与细细胞壁接触溶化，分枝基部生分隔膜（分隔中胞壁接触溶化，分枝基部生分隔膜（分隔中间间有孔道），有孔道），在原分支外形成一隔膜，在原分支外形成一隔膜，产产生一个新生一个新细细胞双核体，在分隔胞双核体，在分隔处处保留一个保留一个桥桥形形结结构。构。11完整版课件ppt 锁状联合：担子菌的次生菌丝每一个细胞都有二个核，其中分生分生孢孢子子 无性繁殖，通无性繁殖，通过过菌菌丝丝体的裂殖体的裂殖产产生。生。担担孢孢子子 有性繁殖，必有性繁殖，必须须通通过过菌菌丝丝体体细细胞的胞的锁锁状状联联合合过过程。程。12完整版课件ppt分生孢子 担孢子 12完整版课件ppt同宗交配和异宗交配同宗交配和异宗交配两条可互相两条可互相交配的交配的单单核核菌菌丝丝融合融合担担孢孢子子一次菌一次菌丝丝担担孢孢子子一次菌一次菌丝丝单单核核萌萌发发二次菌二次菌丝丝双核双核二次菌二次菌丝丝担担孢孢子子 只要同一只要同一孢孢子萌子萌发发的的单单核菌核菌丝间丝间的互相的互相结结合生出合生出双核菌双核菌丝丝后，就可形成子后，就可形成子实实体，体，这这种种现现象称象称为为同宗交同宗交配配。反之，只有异性的。反之，只有异性的单单核菌核菌丝丝（不同（不同孢孢子），才能子），才能结结合成双核菌合成双核菌丝丝，这这种种结结合方式称合方式称为为异宗交配异宗交配。13完整版课件ppt同宗交配和异宗交配两条可互相交配的单核菌丝融合担孢子一次菌丝3-1白腐真菌的生白腐真菌的生长长与代与代谢谢特点（黄特点（黄孢孢原毛平革菌）原毛平革菌）营营养期养期初生生初生生长长白腐真菌白腐真菌繁殖期繁殖期次生生次生生长长停滞期停滞期对对数期数期细细菌菌静止期静止期 生生长长是是线线性的，生物量性的，生物量显显著增加。著增加。生生长长基本停滞，甚至基本停滞，甚至发发生生生物量的下降。生物量的下降。诱诱因：因：氮限制氮限制（nitrogenlimitation,N-L）碳限制碳限制（carbonlimitation,C-L）14完整版课件ppt3-1 白腐真菌的生长与代谢特点（黄孢原毛平革菌）营养期白腐N-L在木在木质质素降解中的作用素降解中的作用:实质实质上是白腐真菌在上是白腐真菌在进进化化过过程中程中对环对环境中氮缺乏的一种生理适境中氮缺乏的一种生理适应应。C-L在木在木质质素降解中的作用素降解中的作用:主要是它和菌主要是它和菌丝丝体体质质量的减少像偶量的减少像偶联联，从而启，从而启动动了次生代了次生代谢谢。与木与木质质素降解有关的几个基本概念素降解有关的几个基本概念营营养限制养限制N-L和和C-L木木质质素的降解素的降解木木质质素降解素降解酶酶的合成的合成要求要求木木质质素降解条件素降解条件Ligninolyticcondition培养体系培养体系生理特征生理特征参与的参与的酶酶木木质质素降解培养素降解培养Ligninolyticculture木木质质素降解活性（素降解活性（木木质质素降解活素降解活动动）Ligninolyticactivity木木质质素降解素降解酶酶Ligninolyticenzyme15完整版课件pptN-L在木质素降解中的作用:与木质素降解有关的几个基本概念营白腐真菌白腐真菌对对木木质质素的降解素的降解过过程是一个共代程是一个共代谢谢(cometabolized)过过程程木木质质素素完成降解完成降解过过程程白腐真菌白腐真菌？+生生长长底物底物Growthsubstrate白腐真菌白腐真菌共代共代谢谢的两种方式的两种方式1、某种生物将一种底物、某种生物将一种底物转转化，却无法在化，却无法在这这种底物上生种底物上生长长，即生物体，即生物体不能利用不能利用这这种底物氧化所种底物氧化所产产生的能量去生的能量去维维持生持生长长。2、一些生物、一些生物为为了共同的效了共同的效应应，共用其生物化学，共用其生物化学资资源，源，协协同作用，同作用，对对化合物化合物进进行降解。行降解。白腐真菌降解木白腐真菌降解木质质素属于何种方式？素属于何种方式？16完整版课件ppt白腐真菌对木质素的降解过程是一个共代谢(cometaboli小小结结3-1白腐真菌的生白腐真菌的生长长与代与代谢谢特点特点白腐真菌的生白腐真菌的生长长具有具有营营养生养生长长期和子期和子实实体生体生长长期。期。锁锁状状联联合合 分生分生孢孢子子 担担孢孢子子 同宗交配同宗交配 异宗交配异宗交配营营养期白腐真菌生养期白腐真菌生长长是是线线性的，生物量性的，生物量显显著增加；著增加；繁殖期（子繁殖期（子实实体体生体体生长长期）生期）生长长基本停滞，甚至基本停滞，甚至发发生生物量的下降。生生物量的下降。氮限制（氮限制（N-L）碳限制（碳限制（C-L）白腐真菌白腐真菌对对木木质质素的降解素的降解过过程是一个共代程是一个共代谢过谢过程程共代共代谢谢的两种方式的两种方式17完整版课件ppt小结 3-1白腐真菌的生长与代谢特点白腐真菌的生长具有营养生3-2白腐真菌在培养中的特点（黄白腐真菌在培养中的特点（黄孢孢原毛平革菌）原毛平革菌）这这里的培养特指里的培养特指实验实验室中小室中小规规模的模的,以研究基本以研究基本规规律律为为目的的培养目的的培养接种物接种物接种接种方式方式菌菌丝丝体体孢孢子子按干重或是湿重按干重或是湿重计计量量优优点：点：能准确量化能准确量化能保能保证证碳、氮碳、氮营营养限制养限制应应用范用范围围：基基础础研究和研究和应应用研用研究初期究初期接种方式：接种方式：制制备孢备孢子子悬悬浮液浮液（sporesuspension,SS）按）按培养基量成一定比例接入培养基量成一定比例接入关关键键是是接种物接种物的定量的定量18完整版课件ppt3-2 白腐真菌在培养中的特点（黄孢原毛平革菌）这里的培养特培养方式培养方式(实验实验室室规规模的一般性培养模的一般性培养)按培养基的物理状按培养基的物理状态态划分划分半固体培养体系半固体培养体系固体培养体系固体培养体系液体培养体系液体培养体系静置培养静置培养Standingculture振振荡荡培养培养Shakingculture19完整版课件ppt培养方式(实验室规模的一般性培养)半固体培养体系固体培养体系静置培养静置培养Standingculture固定台面固定台面孢孢子子1-2天天菌菌丝垫丝垫或菌或菌垫垫Mycelialmat条件适宜条件适宜10天左右天左右白色粉状物白色粉状物孢孢子子1、尽量采取浅尽量采取浅层层培养方式；培养方式；2、尽量避免菌墊起褶，尤其在培养初期菌墊很薄的尽量避免菌墊起褶，尤其在培养初期菌墊很薄的时时候；候；3、氧气的氧气的扩扩散速度是静置培养散速度是静置培养时时决定白腐真菌降解木决定白腐真菌降解木质质素能力的限制性因子；素能力的限制性因子；20完整版课件ppt静置培养固定台面孢子1-2天菌丝垫或菌垫条件适宜白色粉状物振振荡荡培养培养Shakingculture振振荡荡培养培养仪仪器器孢孢子子1-3天天菌菌丝团丝团或菌或菌团团Mycelialpellets1、菌菌团团的大小及数量随接种量和的大小及数量随接种量和转转速而速而变变化：接种量大，菌化：接种量大，菌团团大；大；转转速越大，菌速越大，菌团团越小，数目越多；越小，数目越多；（100mL三角三角烧烧瓶瓶40mL培养液）培养液）2、一般而言，在一般而言，在100200r/min条件下，菌条件下，菌团团直径在直径在35mm；3、主要主要为细为细菌系菌系统统建立的振建立的振荡荡培养技培养技术术，实际实际上并不适合直接上并不适合直接应应用于白腐用于白腐真菌系真菌系统统，主要是由于白腐真菌，主要是由于白腐真菌对对振振荡荡所所产产生的机械剪切力高度敏感；生的机械剪切力高度敏感；21完整版课件ppt振荡培养振荡培养仪器孢子1-3天菌丝团或菌团1、菌团的大小及固体培养体系固体培养体系白腐真菌的固体培养主要是平板培养，少量白腐真菌的固体培养主要是平板培养，少量进进行斜面培养。行斜面培养。平板培养的目的：平板培养的目的：扩扩大菌的生物量或是大量大菌的生物量或是大量获获得得孢孢子；子；鉴鉴定菌的定菌的酶酶活性活性 或或扫扫描菌描菌对对化学物化学物质质的降解能力；的降解能力；用于菌种的分离用于菌种的分离筛选筛选、诱变诱变、驯驯化或是短期的保藏；化或是短期的保藏；斜面培养的目的：斜面培养的目的：菌种的中、菌种的中、长长期保藏；期保藏；孢孢子或菌子或菌丝丝体体平板培养平板培养斜面培养斜面培养数日数日数日数日气相气相生生长长气相气相生生长长菌菌丝层丝层菌菌丝层丝层气生气生孢孢子子气生气生孢孢子子22完整版课件ppt固体培养体系白腐真菌的固体培养主要是平板培养，少量进行斜面培3-3环环境因子境因子对对白腐真菌代白腐真菌代谢谢活活动动的影响（黄的影响（黄孢孢原毛平革菌）原毛平革菌）白腐真菌白腐真菌环环境因子境因子培养参数的操作、培养参数的操作、调调控和控和优优化化菌的代菌的代谢谢或降解潜能或降解潜能开开发发利用的关利用的关键键建立一个合理的建立一个合理的反反应应体系体系涉及的涉及的环环境因子或培养条件包括：境因子或培养条件包括：培养基成分；培养基成分；活性添加成分；活性添加成分；氧；氧；pH；温度温度23完整版课件ppt3-3 环境因子对白腐真菌代谢活动的影响（黄孢原毛平革菌）白培养基成分培养基成分实验实验培养最佳碳源培养最佳碳源为为葡萄糖葡萄糖碳源物碳源物质质香草酸香草酸钠钠:支持菌的生支持菌的生长长,也可支持木也可支持木质质素降解素降解;葡萄糖酸葡萄糖酸钠钠:支持菌的生支持菌的生长长,但是木但是木质质素素矿矿化程度低于甘油和琥珀酸化程度低于甘油和琥珀酸钠钠;葡萄糖酸内葡萄糖酸内酯酯:支持菌的生支持菌的生长长,但是木但是木质质素素矿矿化程度低于甘油和琥珀酸化程度低于甘油和琥珀酸钠钠;甘油甘油:可当碳源也可能源可当碳源也可能源,支持木支持木质质素降解素降解,是是筛选筛选菌突菌突变变体的碳源体的碳源;琥珀酸琥珀酸钠钠:可当碳源也可能源可当碳源也可能源,支持木支持木质质素降解素降解;葡萄糖葡萄糖:支持菌的生支持菌的生长长,支持木支持木质质素素矿矿化程度高化程度高;纤维纤维素素:支持菌的生支持菌的生长长,支持木支持木质质素素矿矿化程度极高化程度极高;优优劣劣24完整版课件ppt培养基成分实验培养最佳碳源为葡萄糖碳源物质香草酸钠:支持菌的氮源物氮源物质质营营养氮源的种养氮源的种类对类对木木质质素降解的影响不大，重要的是氮源的素降解的影响不大，重要的是氮源的浓浓度；度；氮丰富状氮丰富状态对态对木木质质素代素代谢谢会会产产生生负负面影响；面影响；铵类铵类氮源会抑制一些氮源会抑制一些酶酶的合成，的合成，产产生生“氨代氨代谢谢物抑制物抑制”现现象；象；维维生素生素缓缓冲成分冲成分金属成分金属成分硫胺素是白腐真菌生硫胺素是白腐真菌生长长和木和木质质素代素代谢谢的必的必须须成分；成分；乙酸乙酸钠钠、琥珀酸、琥珀酸钠钠、酒石酸、酒石酸钠钠是三种最是三种最为为常用的常用的缓缓冲成分；冲成分；主要功能，或作主要功能，或作为为一般的一般的营营养元素，或作养元素，或作为为酶酶的的结结构构组组成和活性因子；成和活性因子；25完整版课件ppt氮源物质营养氮源的种类对木质素降解的影响不大，重要的是氮源的活性添加成分活性添加成分活性添加成分（活性添加成分（activatedadditive）有利于提高或保）有利于提高或保护护木木质质素降解系素降解系统统，可以提高培养体系的反可以提高培养体系的反应应性。性。VA（藜芦醇，（藜芦醇，3,4-二甲氧基苯甲醇）二甲氧基苯甲醇）白腐真菌本身在生白腐真菌本身在生长过长过程中可以程中可以产产生生VA（次生代（次生代谢谢物），外源加入一物），外源加入一定量的定量的VA可以可以显显著提高木著提高木质质素素过过氧化物氧化物酶酶的合成及活性。的合成及活性。芳族化合物芳族化合物起到氧化起到氧化还还原原调节剂调节剂的作用，常的作用，常见见的有的有3,4-二甲氧基苯甲醇和二甲氧基苯甲醇和3-羟羟基基邻邻氨氨基苯甲酸基苯甲酸盐盐。26完整版课件ppt活性添加成分 活性添加成分（activated有机酸有机酸表面活性表面活性剂剂有机酸，如甘醇酸（有机酸，如甘醇酸（glycolate）、乙）、乙醛醛酸（酸（glyoxylate）、草酸（）、草酸（oxalate）等，可以促等，可以促进进木木质质素降解活素降解活动动。其中，草酸的作用尤其引起重。其中，草酸的作用尤其引起重视视，草酸具有刺，草酸具有刺激激锰过锰过氧化物氧化物酶酶及及调节细调节细胞外酸碱度的功能。胞外酸碱度的功能。白腐真菌液体培养体系中加入表面活性白腐真菌液体培养体系中加入表面活性剂剂可以有效地保可以有效地保护护木木质质素降解素降解酶酶免免受因机械剪切力所造成的受因机械剪切力所造成的结结构破坏或活性构破坏或活性丧丧失。失。最最为为常用的表面活性常用的表面活性剂剂Tween80（吐温（吐温80）27完整版课件ppt有机酸表面活性剂 有机酸，如甘醇酸（glyco氧氧 环环境中氧的境中氧的浓浓度度对对白腐真菌的生理代白腐真菌的生理代谢谢及木及木质质素降解活素降解活动动有很大影响。有很大影响。但是，但是，绝对绝对不能不能简单简单的的认为认为是氧的是氧的绝对浓绝对浓度度问题问题，起关起关键键作用的是白腐真作用的是白腐真菌真正所能菌真正所能获获得的有效氧的多寡。得的有效氧的多寡。pH白腐真菌生白腐真菌生长长所需的适宜所需的适宜pH为为5.5左右，稍高于木左右，稍高于木质质素降解所要求的最素降解所要求的最佳佳pH4.5。当培养体系。当培养体系pH低于低于3.5或是高于或是高于4.5的情况下，会的情况下，会显显著抑制木著抑制木质质素素的降解和降解的降解和降解酶酶系系统统的工作。的工作。温度温度白腐真菌生白腐真菌生长扩长扩增所需的温度范增所需的温度范围围在在2539，要求并不十分，要求并不十分严严格。格。28完整版课件ppt氧 环境中氧的浓度对白腐真菌的生理代谢及木质素降解活动4、白腐真菌、白腐真菌酶酶学学简简介介4-1白腐真菌主要白腐真菌主要酶酶种概述种概述H2O2产产生生酶酶系系葡萄糖氧化葡萄糖氧化酶酶乙二乙二醛醛氧化氧化酶酶甲醇氧化甲醇氧化酶酶VA氧化氧化酶酶其他其他酶酶其他其他酶酶系系过过氧化物歧化氧化物歧化酶酶葡糖苷葡糖苷酶酶苯丙氨酸解氨苯丙氨酸解氨酶酶还还原脱原脱卤卤酶酶系系统统醌还醌还原原酶酶芳芳烃烃硝基硝基还还原原酶酶蛋白蛋白酶酶木木质质素氧化素氧化酶酶系系需需H2O2的的过过氧化氧化酶酶漆漆酶酶Lac木木质质素素过过氧化物氧化物酶酶LiP锰过锰过氧化物氧化物酶酶MnP白腐真菌木白腐真菌木质质素降解素降解酶酶系系统统（ligninolyticenzymesystem）29完整版课件ppt4、白腐真菌酶学简介4-1 白腐真菌主要酶种概述H2O2产生H2O2产产生生酶酶系系共同作用：以小分子有机物共同作用：以小分子有机物为为底物，将分子氧化底物，将分子氧化还还原原为为H2O2。葡萄糖氧化葡萄糖氧化酶酶细细胞内合成分泌到胞内合成分泌到细细胞外胞外环环境，将糖境，将糖类类物物质质氧化氧化还还原原为为H2O2。乙二乙二醛醛氧化氧化酶酶为细为细胞外的含胞外的含铜铜氧化氧化酶酶，主要以，主要以醛类醛类物物质为质为底物。而底物。而醛类醛类物物质质恰好是葡萄糖氧化的中恰好是葡萄糖氧化的中间产间产物。物。其他其他酶酶参与参与H2O2的的产产生。主要有甲醇氧化生。主要有甲醇氧化酶酶，VA氧化氧化酶酶等。等。30完整版课件pptH2O2产生酶系共同作用：以小分子有机物为底物，将分子氧化还漆漆酶酶（Lac）木木质质素素过过氧化物氧化物酶酶（LiP）能氧化高氧化能氧化高氧化还还原原电电位的化合物，催化酚位的化合物，催化酚类类、非酚非酚类类物物质质氧化，参与木氧化，参与木质质素解聚。素解聚。锰过锰过氧化物氧化物酶酶（MnP）表表现现出出对锰对锰二价离子的二价离子的绝对绝对需要，氧化氧化需要，氧化氧化还还原原电电位相位相对对低的化合物，如胺低的化合物，如胺类类、染料，在脱色反、染料，在脱色反应应中起主要作用，参与木中起主要作用，参与木质质素解聚。素解聚。木木质质素素氧氧化化酶酶系系需需H2O2的的过过氧化氧化酶酶含含铁铁的血的血红红蛋白蛋白胞外胞外酶酶含含铜铜多酚氧化多酚氧化酶酶（对对二酚氧化二酚氧化酶酶）以以单单酚、二酚、二胺、多酚酚、二酚、二胺、多酚类类化合物化合物为为底物。底物。对对非酚非酚类类物物质质，特，特别别是蒽、是蒽、苯并芘，多苯并芘，多环环芳芳烃类烃类作用作用显显著。参与木著。参与木质质素的解聚和降解。素的解聚和降解。31完整版课件ppt漆酶（Lac）木质素过氧化物酶（LiP）锰过氧化物酶（MnP其他其他酶酶系系过过氧化物歧化氧化物歧化酶酶保保护护白腐真菌活白腐真菌活细细胞中胞中过过氧化物自由基免遭氧化氧化物自由基免遭氧化压压力；力；葡糖苷葡糖苷酶酶具有糖基化的活性，在具有糖基化的活性，在废废水脱色中起着重要作用；水脱色中起着重要作用；苯丙氨酸解氨苯丙氨酸解氨酶酶与与VA的生物合成密切相关；的生物合成密切相关；还还原脱原脱卤卤酶酶系系统统能能还还原原卤卤素基素基团团；醌还醌还原原酶酶能能产产生生氢醌氢醌，对对木木质质素及素及环环境境污污染物的降解极其重要；染物的降解极其重要；芳芳烃烃硝基硝基还还原原酶酶是硝基芳香族化合物降解的关是硝基芳香族化合物降解的关键键；蛋白蛋白酶酶具体情况尚不明确；具体情况尚不明确；32完整版课件ppt其他酶系过氧化物歧化酶32完整版课件ppt木木质质素素过过氧化物氧化物酶酶（LiP）的分离和）的分离和检测检测LiP的分离的分离4-2主要木主要木质质素降解素降解酶酶的分离、提的分离、提纯纯和和检测检测方法方法LiP的粗制品的粗制品液体培养液体培养细细胞外液胞外液6天天上清液上清液1200018000g离心离心1030分分钟钟去除菌去除菌丝丝和和孢孢子子粗粗酶酶液液4保存保存24hDEAE树树脂脂4，离子交，离子交换换LiP的粗制品的的粗制品的纯纯化化DEAE离子交离子交换换柱柱LiP的的纯纯化制品化制品NaCl梯度溶液梯度溶液洗脱洗脱33完整版课件ppt木质素过氧化物酶（LiP）的分离和检测LiP的分离4-2 主LiP的的标标准准检测检测方法方法基本原理基本原理藜芦醇（藜芦醇（VA）藜芦藜芦醛醛（VAd）LiP催化催化H2O2320nm无吸收无吸收强强烈吸收烈吸收反反应应体系体系操作要点操作要点2mmol/LVA50mmol/L酒石酸（酒石酸（pH3.03.5）0.4mmol/LH2O2一定量的一定量的酶酶液液H2O2使用前新使用前新鲜鲜配制；配制；30反反应时间应时间10分分钟钟；pH保持在保持在3.03.5；使用使用1cm石英比色皿，各比色皿石英比色皿，各比色皿总总体体积积差差额额用蒸用蒸馏馏水水补补足；足；VA使用真使用真空蒸空蒸馏馏或是在或是在醚醚中萃取的方法中萃取的方法进进行行纯纯化；化；34完整版课件pptLiP的标准检测方法基本原理藜芦醇（VA）藜芦醛（VAd）L锰过锰过氧化物氧化物酶酶（MnP）的）的纯纯化和化和检测检测MnP的的纯纯化化菌的培养液用玻璃棉菌的培养液用玻璃棉过滤过滤，获获得粗得粗过滤过滤液液超超过滤过滤法法浓缩过滤浓缩过滤物，使其物，使其浓浓度增加度增加20倍倍用去离子水按用去离子水按1:1比例比例进进行稀行稀释释使用使用DEAE阴离子交阴离子交换换柱吸附柱吸附洗洗涤涤50mL蒸蒸馏馏水水20mmol/L酒石酸酒石酸钠钠（含（含0.4mol/LNaCl）洗脱蛋白洗脱蛋白质质超超过滤过滤法除法除盐盐或或浓缩浓缩冰冰冻冻干燥，干燥，-20保存保存所有所有纯纯化步化步骤骤在在4进进行，通行，通过过上述方法制上述方法制备备的的酶酶制品可以保存制品可以保存1年不失活年不失活35完整版课件ppt锰过氧化物酶（MnP）的纯化和检测MnP的纯化菌的培养液用玻MnP的基本的基本测测定方法定方法利用各种芳香族底物，在利用各种芳香族底物，在补补充充锰锰（）离子的条件下，均可）离子的条件下，均可进进行行MnP的的测测定。定。表表用于用于MnP测测定的底物及相关波定的底物及相关波长长数据数据底物底物波波长长/nm亚亚香草基丙香草基丙酮酮3362,6-二甲氧基苯酚二甲氧基苯酚（DMP）568丁香酸丁香酸260愈愈创创木酚木酚465姜黄素姜黄素430丁香丁香醛连醛连氮氮525松柏醇松柏醇263邻联邻联（二）茴香胺（二）茴香胺46036完整版课件pptMnP的基本测定方法利用各种芳香族底物，在补充锰（）离子的MnP的基本的基本测测定方法具体步定方法具体步骤骤1mL反反应应混合液混合液0.1mmol/L酒石酸酒石酸钠钠（pH5.0）0.1mmol/L底物底物0.1mmol/LMnSO4适量的适量的酶酶液液光程光程1cm、体、体积积1.5mL石英比色皿，室温石英比色皿，室温加入加入0.1mmol/LH2O2以不加以不加H2O2的反的反应应体系体系为对为对照；照；1U为为每分每分钟钟氧化氧化1微摩微摩尔尔每升底每升底物的物的MnP；启启动动反反应应MnP其他具有代表性的其他具有代表性的测测定方法定方法还还包括包括ABTS氧化法，氧化法，Mn()氧化法和酚氧化法和酚红红法。法。37完整版课件pptMnP的基本测定方法具体步骤1mL反应混合液0.1mmol/漆漆酶酶（Lac）的定性和定量）的定性和定量检测检测方法方法Lac的定性的定性检测检测方法方法Lac的定量的定量检测检测方法方法愈愈创创木酚法：木酚法：在含在含0.02%（质质量量浓浓度）愈度）愈创创木酚的平板上可以木酚的平板上可以鉴鉴定定细细胞胞外液中外液中Lac的活性，的活性，Lac催化愈催化愈创创木酚聚合形成木酚聚合形成红红棕色的区棕色的区带带。1mmol/L愈愈创创木酚木酚50mmol/L乙酸乙酸钠钠pH4.5适量的适量的酶酶液液37，5分分钟钟465nm处测处测定吸光度定吸光度一个一个酶酶活活单单位定位定义为义为每分每分钟钟引起波引起波长长465nm处处吸光度一个吸光度一个0.01单单位位变变化所需的化所需的酶酶液量。液量。38完整版课件ppt漆酶（Lac）的定性和定量检测方法Lac的定性检测方法Lac5、白腐真菌分子生物学、白腐真菌分子生物学简简介介黄黄孢孢原毛平革菌的分子生物学原毛平革菌的分子生物学其他白腐真菌的分子生物学其他白腐真菌的分子生物学木木质质素降解素降解过过氧化物氧化物酶酶的分子生物学的分子生物学未来未来发发展展趋势趋势：破解各：破解各类类白腐真菌基因白腐真菌基因图谱图谱39完整版课件ppt5、白腐真菌分子生物学简介黄孢原毛平革菌的分子生物学其他白腐6、白腐真菌的生物降解、白腐真菌的生物降解6-1白腐真菌生物降解的特点白腐真菌生物降解的特点非非专专一性一性nonspecific非水解性非水解性nonhydrolytic细细胞外性胞外性extracellular白腐真菌能降解各种不同的化合物，具有广白腐真菌能降解各种不同的化合物，具有广谱谱的底物范的底物范围围。其其对对作用底物的作用底物的结结构和构和类类型要求是高度非特异性的。型要求是高度非特异性的。白腐真菌在生物降解白腐真菌在生物降解过过程中程中并不出并不出现现通常的通常的酶酶的水解反的水解反应应。白腐真菌通白腐真菌通过细过细胞外胞外酶酶的作用的作用对对木木质质素素类类物物质进质进行氧化分解。行氧化分解。木木质质素的素的结结构特征构特征40完整版课件ppt6、白腐真菌的生物降解6-1 白腐真菌生物降解的特点非专一性6-2白腐真菌生物降解系白腐真菌生物降解系统统白腐真菌生物降解系白腐真菌生物降解系统统的概念的概念营营养限制养限制N-L和和C-L木木质质素的降解素的降解木木质质素降解素降解酶酶的合成的合成要求要求木木质质素降解条件素降解条件Ligninolyticcondition参与的参与的组组分分木木质质素降解系素降解系统统Lignindegradationsystem,LDS白腐真菌生物降解系白腐真菌生物降解系统统泛指所有白腐真菌在适宜的条件下所泛指所有白腐真菌在适宜的条件下所形成的参与生物降解活形成的参与生物降解活动动的的组组分的集合。分的集合。41完整版课件ppt6-2 白腐真菌生物降解系统白腐真菌生物降解系统的概念营养限白腐真菌生物降解系白腐真菌生物降解系统统的的组组成成酶酶组组分分小分子有机物小分子有机物白腐真菌生物降解系白腐真菌生物降解系统统产过产过氧化氧化氢氢的的酶酶过过氧化物氧化物酶酶其他其他酶酶种种VA草酸草酸HAA3-羟羟基基-邻邻氨基苯甲酸（氨茴酸）氨基苯甲酸（氨茴酸）注意：注意：1、葡萄糖氧化、葡萄糖氧化酶酶和乙二和乙二醛醛氧化氧化酶酶的区的区别别；葡萄糖氧化葡萄糖氧化酶酶是是细细胞内胞内酶酶，乙二，乙二醛醛氧化氧化酶酶为细为细胞外胞外酶酶2、木、木质质素素过过氧化物氧化物酶酶和和锰过锰过氧化物氧化物酶酶的异同点；的异同点；相同点：相同点：均在均在细细胞内合成，分泌到胞内合成，分泌到细细胞外，以胞外，以H2O2为为最初氧化底物，触最初氧化底物，触发发酶酶的催化循的催化循环环；不同点：不同点：Lip主要催化非酚主要催化非酚类类的芳香族化合物，只与木的芳香族化合物，只与木质质素解聚有关，素解聚有关，MnP主要催化酚主要催化酚类类化合物，与化合物，与H2O2产产生和木生和木质质素解聚均相关；素解聚均相关；42完整版课件ppt白腐真菌生物降解系统的组成酶组分小分子有机物白腐真菌生物降解白腐真菌生物降解系白腐真菌生物降解系统统的基本要求的基本要求1 1、一种共底物，不能以木、一种共底物，不能以木质质素或是其他降解底物素或是其他降解底物为为唯一碳源；唯一碳源；2 2、底物的不可、底物的不可诱导诱导性；性；3 3、只在次生代、只在次生代谢谢期期间间得以表达；得以表达；4 4、因碳、氮、硫等的限制而触、因碳、氮、硫等的限制而触发发；5 5、能被一些化学物、能被一些化学物质质所所强强烈抑制；烈抑制；6 6、对对微量金属元素平衡的敏感；微量金属元素平衡的敏感；7 7、相、相对对狭窄的酸碱度范狭窄的酸碱度范围围；8 8、明、明显显地受氧气地受氧气浓浓度的影响；度的影响；43完整版课件ppt白腐真菌生物降解系统的基本要求1、一种共底物，不能以木质素或6-3白腐真菌生物降解的机制白腐真菌生物降解的机制木木质质素的降解机制素的降解机制木木质质素的部分素的部分结结构示意构示意图图木木质质素是由素是由类类苯丙苯丙烷亚单烷亚单位非位非线线性性随机随机连连接形成的天然生物聚合物。接形成的天然生物聚合物。木木质质素主要前体物素主要前体物对对豆香醇豆香醇松柏醇松柏醇芥子醇芥子醇愈愈创创木基木木基木质质素素愈愈创创木基丁香基木木基丁香基木质质素素愈愈创创木基丁香基木基丁香基对羟对羟苯基苯基木木质质素素主要存在于主要存在于草本植物草本植物中中主要存在于主要存在于裸子植物裸子植物中中主要存在于主要存在于木本植物木本植物中中木木质质素的主要种素的主要种类类44完整版课件ppt6-3 白腐真菌生物降解的机制木质素的降解机制木质素的部分结木木质质素的降解素的降解过过程程木木质质素素脱甲基化脱甲基化羟羟基化基化芳芳环环开裂开裂白腐真菌白腐真菌细细胞外胞外酶酶愈愈创创木基和丁香基木基和丁香基亚单亚单位位甲氧基含量减少甲氧基含量减少邻邻苯二酚苯二酚脂肪脂肪羧羧酸酸水解水解1、侧链侧链中：中：发发生氧化形成生氧化形成羰羰基和基和羧羧基；基；2、芳、芳环环中：脱甲基化形成中：脱甲基化形成邻邻苯二酚后苯二酚后发发生氧化开裂；生氧化开裂；3、环环裂片段裂片段进进一步被降解，一步被降解，释释放出脂肪放出脂肪类产类产物和新的酚物和新的酚羟羟基基单单位，然后降解；位，然后降解；4、侧链侧链断裂与芳断裂与芳环环开裂几乎同开裂几乎同时发时发生；生；45完整版课件ppt木质素的降解过程木质素脱甲基化羟基化芳环开裂白腐真菌细胞外酶化学物化学物质质的降解机制的降解机制氧化机制氧化机制包括包括LiP和和MnP的的过过氧化物氧化物酶酶，利用，利用H2O2促促进进化学物化学物质发质发生生单电单电子氧化形成自由基。子氧化形成自由基。氧化机制氧化机制依依赖赖MnP催化的氧化催化的氧化氧化机制氧化机制类类似于似于LiP的直接氧化，但表的直接氧化，但表现现出出对对Mn的的绝对绝对需要。需要。依依赖赖LiP的氧化的氧化直接氧化直接氧化间间接氧化接氧化被氧化化学物被氧化化学物质质不必与不必与酶酶发发生生结结合，氧化通合，氧化通过简单过简单的的电电子子传递传递而而发发生。主要氧化的化学物生。主要氧化的化学物质为质为PAH类类、氰氰化物化物和染料。和染料。依靠某种中介物（依靠某种中介物（调节剂调节剂）相助）相助进进行氧化。主要氧化的行氧化。主要氧化的化学物化学物质为质为木木质质素、有机酸等。素、有机酸等。46完整版课件ppt化学物质的降解机制氧化机制氧化机制依赖MnP催化的氧化氧化机还还原机制原机制白腐真菌白腐真菌对对化学物化学物质质的降解的降解过过程中程中还还原机制存在两种原机制存在两种类类型，一是型，一是依依赖赖LiP的的还还原原，一是，一是依依赖赖MnP的的还还原原。脱毒机制脱毒机制有机化合物之所以能抵御生物降解是由于其毒性，能有机化合物之所以能抵御生物降解是由于其毒性，能对对生物造成毒效生物造成毒效应应。白腐真菌白腐真菌对对化学物化学物质质的降解的降解过过程就涉及到其解毒机制。白腐真菌的解毒机制程就涉及到其解毒机制。白腐真菌的解毒机制主要有两种，即主要有两种，即酚酚类类化合物的甲基化化合物的甲基化和和化学物化学物质质依依赖赖于于细细胞胞质质膜的膜的还还原反原反应应。47完整版课件ppt还原机制 白腐真菌对化学物质的降解过程中还原机制6-4白腐真菌生物降解的广白腐真菌生物降解的广谱谱性性白腐真菌种白腐真菌种类类的多的多样样性性白腐真菌特殊的降解机制白腐真菌特殊的降解机制白腐真菌白腐真菌对对广广谱谱的化学物的化学物质质具有具有敏感性和敏感性和进进攻性攻性目前白腐真菌可以有效降解的具有代表性的化学物目前白腐真菌可以有效降解的具有代表性的化学物质质大大类类共有共有16类类单单苯化合物苯化合物苯、甲苯、乙苯和二甲苯（分苯、甲苯、乙苯和二甲苯（分别简别简称称为为B、T、E和和X，合称，合称BTEX），是一），是一类类重要的重要的有机有机污污染物。染物。白腐真菌白腐真菌对这类对这类有机有机污污染物染物质质的降解效果，从底物的敏感性来排序：的降解效果，从底物的敏感性来排序：ETXB（乙苯甲苯二甲苯苯）（乙苯甲苯二甲苯苯）48完整版课件ppt6-4 白腐真菌生物降解的广谱性白腐真菌种类的多样性白腐真菌氯氯苯苯氯氯苯是苯是优优先先污污染物，作染物，作为为溶溶剂剂、脱脂、脱脂剂剂、甜味、甜味剂剂和各和各类农药类农药，染料合成的中，染料合成的中间间体体被广泛使用。被广泛使用。白腐真菌白腐真菌对这类对这类有机有机污污染物染物质质的降解效果，按照降解速率来排序：的降解效果，按照降解速率来排序：单氯单氯苯苯间间二二氯氯苯苯邻邻二二氯氯苯苯对对二二氯氯苯苯苯胺苯胺主要是降解主要是降解3,4-二二氯氯苯胺（苯胺（DCA）。）。氯氯酚酚氯氯酚是酚是污污染物的大染物的大类类，也是造，也是造纸废纸废水的主要成分。白腐真菌主要降解五水的主要成分。白腐真菌主要降解五氯氯苯酚苯酚（PCP）、）、单氯单氯苯酚（苯酚（CP）、二）、二氯氯苯酚（苯酚（DCP）和三）和三氯氯苯酚（苯酚（TCP）。）。49完整版课件ppt氯苯 氯苯是优先污染物，作为溶剂、脱脂剂、甜味联联苯苯联联苯苯类类物物质质由于疏水性和由于疏水性和稳稳定性，在定性，在环环境中可以境中可以长长期存在，期存在，对对人及各种生物构成人及各种生物构成毒性。白腐真菌主要降解多毒性。白腐真菌主要降解多氯联氯联苯（苯（PCB）和）和联联苯。苯。硝基芳硝基芳烃烃化合物化合物硝基芳硝基芳烃烃化合物是合成化合物是合成许许多工多工业业化学物化学物质质的重要原料。白腐真菌主要降解的重要原料。白腐真菌主要降解2,4,6-三三硝基甲苯（硝基甲苯（TNT）和）和2,4-二硝基甲苯。二硝基甲苯。杂环杂环化合物化合物杂环杂环化合物大多数属于雌性荷化合物大多数属于雌性荷尔尔蒙蒙类类物物质质，对对人体危害极大。白腐真菌主要降解人体危害极大。白腐真菌主要降解噻嗯噻嗯类类和二和二恶恶英英类类。50完整版课件ppt联苯 联苯类物质由于疏水性和稳定性，在环境中氰氰化物化物氰氰化物是化物是优优先先污污染物，作染物，作为为LiP的一种底物，在的一种底物，在H2O2存在存在时时，能被白腐真菌迅速，能被白腐真菌迅速矿矿化化为为CO2。杀杀虫虫剂剂白腐真菌主要降解白腐真菌主要降解DDT和有机磷和有机磷杀杀虫虫剂剂。除草除草剂剂白腐真菌主要降解白腐真菌主要降解2,4,5-三三氯氯苯氧乙酸。苯氧乙酸。51完整版课件ppt氰化物 氰化物是优先污染物，作为LiP的一种卤卤化物化物白腐真菌白腐真菌对对于有机于有机类卤类卤化物具有脱化物具有脱卤卤作用。作用。塑料及聚合物塑料及聚合物白腐真菌主要降解木素白腐真菌主要降解木素-聚苯乙聚苯乙烯烯接枝共聚物，聚乙接枝共聚物，聚乙烯烯塑料和聚塑料和聚酰酰胺。胺。挥发挥发性有机物性有机物白腐真菌白腐真菌对对9种在排放的工种在排放的工业废业废气中普遍存在的气中普遍存在的挥发挥发性有机物（性有机物（VOC）具有降解）具有降解能力。包括芳能力。包括芳烃类烃类（苯、甲苯、乙苯、苯乙（苯、甲苯、乙苯、苯乙烯烯）、）、酮类酮类（甲乙基（甲乙基酮酮、甲基异丁基、甲基异丁基酮酮、甲基丙甲基丙酮酮）、有机酸）、有机酸类类（乙酸丁（乙酸丁酯酯、乙基、乙基-3-乙氧基乙氧基-丙酸丙酸酯酯）。）。52完整版课件ppt卤化物 白腐真菌对于有机类卤化物具有脱卤作用煤煤主要是主要是针对针对低低级级煤（煤（LRC），），对对其其进进行液化、解聚、聚合和脱色。行液化、解聚、聚合和脱色。PAH多多环环芳芳烃烃（PAH）是重要的）是重要的环环境境污污染物，危害极大。白腐真菌主要降解蒽油、芘、染物，危害极大。白腐真菌主要降解蒽油、芘、苯并芘、蒽、菲等苯并芘、蒽、菲等PAH类类物物质质。染料染料白腐真菌主要降解偶氮染料、三苯甲白腐真菌主要降解偶氮染料、三苯甲烷烷染料、聚合染料、染料、聚合染料、杂环杂环染料和靛染料和靛类类染料，几染料，几乎包括了染料的所有大乎包括了染料的所有大类类。53完整版课件ppt煤 主要是针对低级煤（LRC），对其进行液化、6-5白腐真菌生物降解的白腐真菌生物降解的优优点点白腐真菌的生物降解具有其他生物体系，尤其是白腐真菌的生物降解具有其他生物体系，尤其是细细菌体系，所不具菌体系，所不具备备的的优优点，点，共有共有六大六大优势优势。1、不需要、不需要进过进过特点底物的特点底物的预预条件化；条件化；2、动动力学力学优势优势；3、对对其他微生物的拮抗；其他微生物的拮抗；4、细细胞外的降解特征；胞外的降解特征；5、降解底物的非特异性；、降解底物的非特异性；6、适用于固液两种体系；、适用于固液两种体系；54完整版课件ppt6-5 白腐真菌生物降解的优点 白腐真菌的生物6-6白腐真菌生物降解的意白腐真菌生物降解的意义义白腐真菌在碳素循白腐真菌在碳素循环环中的地位和作用中的地位和作用白腐真菌是生物修复的有力工具白腐真菌是生物修复的有力工具白腐真菌在物白腐真菌在物质转质转化和化和资资源利用中的源利用中的应应用用分解作用分解作用光合作用光合作用有机碳有机碳微生物微生物动动物物植物植物死亡死亡死亡死亡生物圈生物圈岩石圈岩石圈埋葬有机碳埋葬有机碳大气圈大气圈/土壤圈土壤圈/水圈水圈CO2呼吸作用呼吸作用CO、CH2CH4沉沉积积作用作用CaCO3和和MgCO3矿矿物染料燃物染料燃烧烧CO2和和CO；岩石；岩石风风化化CO2碳素循碳素循环环（生物和地（生物和地质质循循环环）示意）示意图图55完整版课件ppt6-6 白腐真菌生物降解的意义白腐真菌在碳素循环中的地位和作白腐真菌生物技白腐真菌生物技术术白腐真菌生物技白腐真菌生物技术术体系体系基基础础性技性技术术体系体系应应用性技用性技术术体系体系以白腐真菌的生以白腐真菌的生长长繁殖、繁殖、培养保存等培养保存等为为主；以白主；以白腐真菌的生活史腐真菌的生活史为线为线索索以白腐真菌的分离以白腐真菌的分离诱变诱变、反反应应体系的建立等体系的建立等为为主主以菌的生理生化以菌的生理生化为线为线索索白腐真菌生物技白腐真菌生物技术术的特点：的特点：1、复、复杂杂性：性：条件的复条件的复杂杂性以及性以及调调控和操作的复控和操作的复杂杂性；性；2、综综合性：合性：生物学生物学问题问题、化学、化学问题问题和和环环境境问题问题的的结结合；合；56完整版课件ppt白腐真菌生物技术白腐真菌生物技术体系基础性技术体系应用性技术1、白腐真菌培养技、白腐真菌培养技术术白腐真菌生白腐真菌生长长及保存培养基及保存培养基液体培养基液体培养基平板培养基平板培养基试试管培养基管培养基保存培养基保存培养基生生长长培养基培养基几点几点说说明：明：培养基的培养基的pH值值，一般保持在，一般保持在5.5左右；左右；将固体培养基分装在将固体培养基分装在试试管里，做成斜管里，做成斜面，主要供菌种保存用；面，主要供菌种保存用；将固体培养基将固体培养基倾倾入培养皿，制作平板，入培养皿，制作平板，主要供菌种主要供菌种扩扩增和增和获获得分生得分生孢孢子、菌子、菌琼琼脂脂块块等接种物；等接种物；不加不加琼琼脂，即配制成液体生脂，即配制成液体生长长培养基，培养基，主要主要为为菌种的菌种的扩扩增和增和获获得收集菌得收集菌丝丝体用；体用；57完整版课件ppt1、白腐真菌培养技术白腐真菌生长及保存培养基液体培养基平板培主要培养基种主要培养基种类类PDA培养基培养基这这是培养真菌生是培养真菌生长长的的经经典固体培养基，全称土豆葡萄糖典固体培养基，全称土豆葡萄糖琼琼脂培养基脂培养基（potatodextroseagar,PDA）。）。配方（配方（L-1）：）：200g土豆浸出液，土豆浸出液，3gKH2PO4，20g葡萄糖，葡萄糖，20g琼琼脂，脂，1.5gMgSO47H2O。MEA培养基培养基这这是以麦芽汁是以麦芽汁为为主要成分的固体培养基，全称麦芽主要成分的固体培养基，全称麦芽琼琼脂培养基脂培养基（maltextractagar,MEA）。）。配方（配方（L-1）：）：30g麦芽浸膏，麦芽浸膏，3g大豆蛋白大豆蛋白胨胨，15g琼琼脂脂。MEG培养基培养基配方（配方（L-1）：）：5g麦芽浸膏，麦芽浸膏，10g葡萄糖，葡萄糖，10g琼琼脂脂。YMPG培养基培养基主要由酵母抽提物，麦芽汁，蛋白主要由酵母抽提物，麦芽汁，蛋白胨胨和葡萄糖和葡萄糖组组成。配方（成。配方（L-1）：）：10g麦芽汁，麦芽汁，2g蛋白蛋白胨胨，2g酵母抽提物，酵母抽提物，10g葡萄糖，葡萄糖，20g琼琼脂，脂，1gMgSO47H2O，2gKH2PO4。58完整版课件ppt主要培养基种类PDA培养基这是培养真菌生长的经典固体培养基，促促进进白腐真菌生白腐真菌生长长的天然成分的天然成分木材、玉米芯、土豆浸出液是目前比木材、玉米芯、土豆浸出液是目前比较较常用的促常用的促进进白腐真菌生白腐真菌生长长的天然成分。的天然成分。菌种的保存菌种的保存菌菌丝块丝块或或孢孢子子室温或室温或28或或35至至39下培养下培养57天，天，-20或或4保存保存孢孢子子混合混合硅胶硅胶密封密封4保存保存斜面保存斜面保存孢孢子子悬悬浮液保存浮液保存孢孢子的硅胶保存子的硅胶保存孢孢子子-20或或4保存保存无菌蒸无菌蒸馏馏水水59完整版课件ppt促进白腐真菌生长的天然成分木材、玉米芯、土豆浸出液是目前比较接种物的制接种物的制备备孢孢子子悬悬浮