摘要：室內(nèi)測(cè)定結(jié)果表明，纖維素酶、淀粉酶、鄰苯二酚氧化酶在菌絲生長(zhǎng)期、轉(zhuǎn)色期、出菇期活性持續(xù)增高，愈創(chuàng)木酚氧化酶與漆酶活性在轉(zhuǎn)色期達(dá)到峰值，在出菇期活性下降。纖維索酶與淀粉酶呈顯著正相關(guān)。菌絲期漆酶活性與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與轉(zhuǎn)色期呈顯著負(fù)相關(guān)；轉(zhuǎn)色期纖維素酶、淀粉酶、漆酶相互呈顯著正相關(guān)，漆酶與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，與出菇期呈顯著負(fù)相關(guān)。出菇期中的各種酶活性與香菇農(nóng)藝性狀間無(wú)顯著相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：香菇；胞外酶；農(nóng)藝性狀；相關(guān)性

中圖分類(lèi)號(hào)：S646.1 20.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001—4942(2010)12—0011—04

香菇[Lentinus edodes(Berk.)sing.]是優(yōu)良的食藥兼用菌，有增強(qiáng)人體免疫力、降血脂、抗病毒等作用。作為白腐菌的一種，香菇主要栽培基質(zhì)是木屑，能夠通過(guò)胞外酶作用降解木質(zhì)素、纖維素，并將其轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)、多糖等。香菇的栽培不僅大量降解了木質(zhì)素、纖維素，為人類(lèi)提供了食物和多種藥用成分，而且能夠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)中國(guó)食用菌協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2002年中國(guó)香菇產(chǎn)量約為200×10⁴t，占世界總產(chǎn)量的80％以上，直接產(chǎn)值達(dá)66.5億元。香菇對(duì)木質(zhì)素的降解和轉(zhuǎn)化是通過(guò)胞外酶的作用來(lái)完成的，其中關(guān)鍵酶為錳過(guò)氧化酶、木質(zhì)素過(guò)氧化酶和漆酶這三種酶協(xié)同作用于連結(jié)木質(zhì)素結(jié)構(gòu)單元之間的醚鍵和酯鍵。首先使木質(zhì)素分解成為單個(gè)的結(jié)構(gòu)單元，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步催化苯丙烯醇之間的C-CB鍵斷成兩分子苯丙烯醇，最后苯丙烯醇斷鏈降解為小分子化合物，完成木質(zhì)素的降解。

胞外酶活性與香菇菌絲生長(zhǎng)和子實(shí)體發(fā)生有密切關(guān)系。酶活性的大小直接影響生物降解的能力。不同香菇菌株胞外酶系均有不同程度的活性，香菇胞外酶活性的動(dòng)態(tài)變化與其生長(zhǎng)發(fā)育周期有著緊密聯(lián)系，菌株木質(zhì)素氧化酶系在菌絲旺盛生長(zhǎng)時(shí)期活性達(dá)最高峰，但在子實(shí)體分化時(shí)期很快下降。在同一發(fā)育時(shí)期，愈創(chuàng)木酚酶、漆酶活性多高于鄰苯二酚酶的活性。研究表明，在香菇的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)子實(shí)體菌株的幾種酶活性均高于不產(chǎn)子實(shí)體的菌株，尤其在形成子實(shí)體的第二和第三階段。培養(yǎng)料成分的不同只影響酶活性的相對(duì)大小，而不影響酶活性變化的規(guī)律性；大部分酶隨著每一潮子實(shí)體的成熟出現(xiàn)一個(gè)活性峰值：營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段酶活性總體上表現(xiàn)上升趨勢(shì)，生殖生長(zhǎng)階段則呈下降趨勢(shì)，部分酶活性在后期喪失。香菇菌株的質(zhì)量是由諸多農(nóng)藝性狀構(gòu)成的，對(duì)香菇農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)性、數(shù)量遺傳研究已有報(bào)道。但有關(guān)香菇菌絲體生長(zhǎng)階段胞外酶活性與農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)旨在研究香菇幾種胞外酶活性的動(dòng)態(tài)變化及與產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀的相關(guān)性，為香菇的生物轉(zhuǎn)化、良種選育等研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

香菇(Lentinus edodes)L26，由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所提供。

1.2 栽培試驗(yàn)設(shè)計(jì)

培養(yǎng)基配方：雜木屑78％，麩皮20％，糖1％，石膏1％。栽培袋規(guī)格：17cm×33cm，試驗(yàn)設(shè)3個(gè)小區(qū)，即重復(fù)3次，每小區(qū)100袋，隨機(jī)排列，常規(guī)管理。

1.3 樣品的采集及預(yù)處理

每小區(qū)選取菌絲體均勻生長(zhǎng)的香菇栽培袋5個(gè)，3小區(qū)共選取15袋。將栽培袋置于超凈工作臺(tái)上解開(kāi)袋口，每袋各取菌棒中心部位基質(zhì)2g分別置于研缽中，每缽加入蒸餾水16ml將樣品研碎，然后將其傾入小燒杯中置于4℃的冰箱內(nèi)浸提16h。

1.4 酶液的提取

將15個(gè)小燒杯內(nèi)的試樣過(guò)濾，所得到的濾液即為測(cè)定所需要的酶液。每一小燒杯內(nèi)的濾液分到兩支試管中，其中一管置于沸水浴滅活10min，作為比色對(duì)照。

1.5 菌絲體酶活力的測(cè)定

1.5.1 纖維素酶活力的測(cè)定 在試管中加入0.5％的羧甲基纖維素鈉(CMC-Na2)溶液1.5ml，加稀釋10倍的酶液0.5ml，50℃水浴保溫30min，取出后立即加入DNS試劑1.5ml，煮沸5min，取出冷卻后加蒸餾水至25ml，混勻，然后于520nm處測(cè)OD值(每只試管測(cè)3次，下同)。酶活力單位(u)以樣品中所含酶反應(yīng)30min后光密度改變值(AOD)的O.01表示。

1.5.2 淀粉酶活力的檢測(cè) 在試管中加入0.5％的可溶性淀粉溶液1.5ml，加稀釋10倍的酶液0.5 ml，40℃水浴保溫30min，取出后立即加入DNS試劑1.5ml。煮沸5min，取出冷卻后加蒸餾水至25 ml，混勻，然后于520nm處測(cè)OD值。酶活力單位(u)以樣品中所含酶反應(yīng)30min后光密度改變值(AOD)的0.01表示。

1.5.3 木質(zhì)素降解酶系活力的檢測(cè) 按表1進(jìn)行試驗(yàn)，所有反應(yīng)均在28℃的恒溫水浴中進(jìn)行。準(zhǔn)確反應(yīng)30min后立即測(cè)OD值。酶活力單位以光密度改變值(AOD)的0.01表示。

1.6 不同時(shí)期酶活性與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

利用DPS軟件對(duì)菌絲生長(zhǎng)期、轉(zhuǎn)色期、出菇期的纖維素酶、淀粉酶、漆酶、愈創(chuàng)木酚氧化酶、鄰本二酚氧化酶的酶活性與香菇產(chǎn)量、轉(zhuǎn)色期、出菇期進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 胞外酶活性分析

由圖1可以看出，纖維素酶在菌絲生長(zhǎng)初期活性較低(0.9U)，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)活性升高，在進(jìn)入轉(zhuǎn)色期后迅速提高到14.0U，子實(shí)體發(fā)育時(shí)期還有繼續(xù)升高的趨勢(shì)。淀粉酶活性變化相對(duì)緩慢，由8.3u上升到15.8u，最高酶活性同纖維素酶(14.0u)相近。在轉(zhuǎn)色期、出菇期酶活性繼續(xù)提高，兩者有相似的變化規(guī)律。由圖2看出，在所測(cè)定的生長(zhǎng)期內(nèi)，漆酶、愈創(chuàng)木酚氧化酶、鄰苯二酚氧化酶活性變化相對(duì)復(fù)雜。在菌絲生長(zhǎng)期漆酶、愈創(chuàng)木酚氧化酶活力有小幅升高，二者活性要大于鄰苯二酚氧化酶。隨著菌絲生長(zhǎng)，各種酶活力增長(zhǎng)減緩。進(jìn)入轉(zhuǎn)色期后，漆酶和愈創(chuàng)木酚氧化酶活性出現(xiàn)較大幅度提高并達(dá)到峰值，在出菇期漆酶、愈創(chuàng)木酚氧化酶活性呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，兩者變化規(guī)律相似，但鄰苯二酚氧化酶活性在所測(cè)定的生長(zhǎng)期內(nèi)持續(xù)升高，未表現(xiàn)出與漆酶、愈創(chuàng)木酚氧化酶相似的變化規(guī)律。

2.2 胞外酶活性與香菇農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

由表2看出，菌絲生長(zhǎng)期的纖維素酶活性與淀粉酶活性有極顯著的正相關(guān)性，菌絲生長(zhǎng)期漆酶活性與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與轉(zhuǎn)色期呈顯著負(fù)相關(guān)，其他考察指標(biāo)間相關(guān)性不顯著。這說(shuō)明漆酶活性是菌絲生長(zhǎng)期的關(guān)鍵因素，并且活性越高，對(duì)木質(zhì)素的降解效率就越高，菌株轉(zhuǎn)色也就越早，產(chǎn)量越高。菌絲生長(zhǎng)期漆酶活性對(duì)香菇轉(zhuǎn)色期及產(chǎn)量影響很大，但不影響香菇出菇的早晚。

轉(zhuǎn)色期纖維素酶、淀粉酶、漆酶相互呈顯著的正相關(guān)，漆酶與產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)、與出菇期呈顯著的負(fù)相關(guān)。轉(zhuǎn)色期是香菇代料栽培的關(guān)鍵時(shí)期，漆酶與產(chǎn)量、轉(zhuǎn)色期、出菇期的相關(guān)性表明，此階段香菇漆酶活性越高，香菇子實(shí)體產(chǎn)量越高，出菇期越短。菌絲生長(zhǎng)期、轉(zhuǎn)色期的漆酶活性對(duì)香菇產(chǎn)量、出菇期、轉(zhuǎn)色期的影響都是顯著的。

出菇期纖維素酶與淀粉酶活性呈顯著的正相關(guān)，其他胞外酶間活性相關(guān)性不顯著。出菇期中的各種酶活性與香菇農(nóng)藝性狀間沒(méi)有顯著的相關(guān)性。產(chǎn)量、轉(zhuǎn)色期、出菇期之間的相關(guān)性不顯著，說(shuō)明香菇轉(zhuǎn)色的早晚、出菇的早晚對(duì)其產(chǎn)量的高低影響不大。通徑分析、灰色關(guān)聯(lián)分析表明影響產(chǎn)量大小的正相關(guān)的關(guān)鍵因素是出菇數(shù)量、負(fù)相關(guān)的關(guān)鍵因素是單菇的鮮重。但主成分分析研究表明，產(chǎn)量與出菇期有顯著的負(fù)相關(guān)，即出菇越早，產(chǎn)量越高，與本試驗(yàn)結(jié)果不太一致，可能與分析方法的差異有關(guān)。

3 結(jié)論與討論

酶活性規(guī)律：香菇對(duì)木質(zhì)素的降解主要靠胞外酶作用來(lái)完成，胞外酶種類(lèi)比較多，本試驗(yàn)只對(duì)纖維素酶系和木質(zhì)素酶系的部分胞外酶進(jìn)行了分析。香菇淀粉酶活性在菌絲生長(zhǎng)期、轉(zhuǎn)色期、出菇期持續(xù)升高，并且淀粉酶活性與纖維素酶活性一直有著顯著的相關(guān)性，說(shuō)明對(duì)淀粉的利用和對(duì)纖維素的利用是一致的，沒(méi)有時(shí)間上的先后順序。而平菇的淀粉酶活性則是前期高，隨著菌絲生長(zhǎng)逐漸降低，然后繼續(xù)升高，并認(rèn)為平菇在菌絲生長(zhǎng)前期首先大量降解淀粉類(lèi)物質(zhì)。不同的變化規(guī)律是否與菌株的生物學(xué)特性及培養(yǎng)基有關(guān)，尚需進(jìn)一步研究。

香菇菌株的木質(zhì)素酶活性在菌絲生長(zhǎng)期一直升高，在轉(zhuǎn)色期達(dá)到最高值，子實(shí)體發(fā)生時(shí)則活性下降。張曉昱(1995)報(bào)道菌絲生長(zhǎng)時(shí)期木質(zhì)素降解酶系活性高于生殖時(shí)期木質(zhì)素酶系的活性，與本試驗(yàn)漆酶、愈創(chuàng)木酚氧化酶變化一致，但鄰苯二酚氧化酶活性未呈現(xiàn)相似的變化。

相關(guān)性分析：漆酶活性在香菇菌絲期、轉(zhuǎn)色期同產(chǎn)量均有顯著的正相關(guān)，其活性應(yīng)該作為香菇良種選育的重要考察指標(biāo)，以期促進(jìn)香菇優(yōu)良菌株的先期鑒定，縮短育種周期。愈創(chuàng)木酚氧化酶與漆酶活性有相同的變化規(guī)律，但兩者之間卻沒(méi)有顯著的相關(guān)性，與轉(zhuǎn)色期、產(chǎn)量、出菇期也沒(méi)有顯著的相關(guān)性，其原因有待進(jìn)一步研究。

轉(zhuǎn)色期是香菇代料栽培的關(guān)鍵一環(huán)。一般來(lái)說(shuō)，菌筒轉(zhuǎn)色的快慢，顏色的深淺，色澤的明暗與出菇的早晚、稀密、大小及質(zhì)量高低均有密切的關(guān)系。本試驗(yàn)只研究了酶活性與轉(zhuǎn)色期的相關(guān)性，由于轉(zhuǎn)色過(guò)程中的顏色、色澤等指標(biāo)均不是數(shù)量性狀，因此依托栽培經(jīng)驗(yàn)對(duì)轉(zhuǎn)色好壞進(jìn)行判斷十分必要。