摘要：室內(nèi)測定結果表明，纖維素酶、淀粉酶、鄰苯二酚氧化酶在菌絲生長期、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。菌絲期漆酶活性與產(chǎn)量呈極顯著正相關，與轉(zhuǎn)色期呈顯著負相關；轉(zhuǎn)色期纖維素酶、淀粉酶、漆酶相互呈顯著正相關，漆酶與產(chǎn)量呈顯著正相關，與出菇期呈顯著負相關。出菇期中的各種酶活性與香菇農(nóng)藝性狀間無顯著相關性。

關鍵詞：香菇；胞外酶；農(nóng)藝性狀；相關性

中圖分類號：S646.1 20.1 文獻標識號：A 文章編號：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，為人類提供了食物和多種藥用成分，而且能夠帶來巨大的經(jīng)濟效益。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計，2002年中國香菇產(chǎn)量約為200×10⁴t，占世界總產(chǎn)量的80％以上，直接產(chǎn)值達66.5億元。香菇對木質(zhì)素的降解和轉(zhuǎn)化是通過胞外酶的作用來完成的，其中關鍵酶為錳過氧化酶、木質(zhì)素過氧化酶和漆酶這三種酶協(xié)同作用于連結木質(zhì)素結構單元之間的醚鍵和酯鍵。首先使木質(zhì)素分解成為單個的結構單元，在此基礎上，進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和子實體發(fā)生有密切關系。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態(tài)變化與其生長發(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時期活性達最高峰，但在子實體分化時期很快下降。在同一發(fā)育時期，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，在香菇的整個生長過程中產(chǎn)子實體菌株的幾種酶活性均高于不產(chǎn)子實體的菌株，尤其在形成子實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體的成熟出現(xiàn)一個活性峰值：營養(yǎng)生長階段酶活性總體上表現(xiàn)上升趨勢，生殖生長階段則呈下降趨勢，部分酶活性在后期喪失。香菇菌株的質(zhì)量是由諸多農(nóng)藝性狀構成的，對香菇農(nóng)藝性狀之間的相關性、數(shù)量遺傳研究已有報道。但有關香菇菌絲體生長階段胞外酶活性與農(nóng)藝性狀間的相關性研究尚未見報道。本試驗旨在研究香菇幾種胞外酶活性的動態(tài)變化及與產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀的相關性，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)科學院土壤肥料研究所提供。

1.2 栽培試驗設計

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，試驗設3個小區(qū)，即重復3次，每小區(qū)100袋，隨機排列，常規(guī)管理。

1.3 樣品的采集及預處理

每小區(qū)選取菌絲體均勻生長的香菇栽培袋5個，3小區(qū)共選取15袋。將栽培袋置于超凈工作臺上解開袋口，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個小燒杯內(nèi)的試樣過濾，所得到的濾液即為測定所需要的酶液。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，作為比色對照。

1.5 菌絲體酶活力的測定

1.5.1 纖維素酶活力的測定 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OD值(每只試管測3次，下同)。酶活力單位(u)以樣品中所含酶反應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 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OD值。酶活力單位(u)以樣品中所含酶反應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 按表1進行試驗，所有反應均在28℃的恒溫水浴中進行。準確反應30min后立即測OD值。酶活力單位以光密度改變值(AOD)的0.01表示。

1.6 不同時期酶活性與農(nóng)藝性狀的相關性分析

利用DPS軟件對菌絲生長期、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、出菇期進行相關性分析。

2 結果與分析

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初期活性較低(0.9U)，隨著培養(yǎng)時間的延長活性升高，在進入轉(zhuǎn)色期后迅速提高到14.0U，子實體發(fā)育時期還有繼續(xù)升高的趨勢。淀粉酶活性變化相對緩慢，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，在所測定的生長期內(nèi)，漆酶、愈創(chuàng)木酚氧化酶、鄰苯二酚氧化酶活性變化相對復雜。在菌絲生長期漆酶、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，各種酶活力增長減緩。進入轉(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，兩者變化規(guī)律相似，但鄰苯二酚氧化酶活性在所測定的生長期內(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)藝性狀的相關性分析

由表2看出，菌絲生長期的纖維素酶活性與淀粉酶活性有極顯著的正相關性，菌絲生長期漆酶活性與產(chǎn)量呈極顯著正相關，與轉(zhuǎn)色期呈顯著負相關，其他考察指標間相關性不顯著。這說明漆酶活性是菌絲生長期的關鍵因素，并且活性越高，對木質(zhì)素的降解效率就越高，菌株轉(zhuǎn)色也就越早，產(chǎn)量越高。菌絲生長期漆酶活性對香菇轉(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，漆酶與產(chǎn)量呈顯著的正相關、與出菇期呈顯著的負相關。轉(zhuǎn)色期是香菇代料栽培的關鍵時期，漆酶與產(chǎn)量、轉(zhuǎn)色期、出菇期的相關性表明，此階段香菇漆酶活性越高，香菇子實體產(chǎn)量越高，出菇期越短。菌絲生長期、轉(zhuǎn)色期的漆酶活性對香菇產(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，其他胞外酶間活性相關性不顯著。出菇期中的各種酶活性與香菇農(nóng)藝性狀間沒有顯著的相關性。產(chǎn)量、轉(zhuǎn)色期、出菇期之間的相關性不顯著，說明香菇轉(zhuǎn)色的早晚、出菇的早晚對其產(chǎn)量的高低影響不大。通徑分析、灰色關聯(lián)分析表明影響產(chǎn)量大小的正相關的關鍵因素是出菇數(shù)量、負相關的關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相關，即出菇越早，產(chǎn)量越高，與本試驗結果不太一致，可能與分析方法的差異有關。

3 結論與討論

酶活性規(guī)律：香菇對木質(zhì)素的降解主要靠胞外酶作用來完成，胞外酶種類比較多，本試驗只對纖維素酶系和木質(zhì)素酶系的部分胞外酶進行了分析。香菇淀粉酶活性在菌絲生長期、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性，說明對淀粉的利用和對纖維素的利用是一致的，沒有時間上的先后順序。而平菇的淀粉酶活性則是前期高，隨著菌絲生長逐漸降低，然后繼續(xù)升高，并認為平菇在菌絲生長前期首先大量降解淀粉類物質(zhì)。不同的變化規(guī)律是否與菌株的生物學特性及培養(yǎng)基有關，尚需進一步研究。

香菇菌株的木質(zhì)素酶活性在菌絲生長期一直升高，在轉(zhuǎn)色期達到最高值，子實體發(fā)生時則活性下降。張曉昱(1995)報道菌絲生長時期木質(zhì)素降解酶系活性高于生殖時期木質(zhì)素酶系的活性，與本試驗漆酶、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，其活性應該作為香菇良種選育的重要考察指標，以期促進香菇優(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，但兩者之間卻沒有顯著的相關性，與轉(zhuǎn)色期、產(chǎn)量、出菇期也沒有顯著的相關性，其原因有待進一步研究。

轉(zhuǎn)色期是香菇代料栽培的關鍵一環(huán)。一般來說，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系。本試驗只研究了酶活性與轉(zhuǎn)色期的相關性，由于轉(zhuǎn)色過程中的顏色、色澤等指標均不是數(shù)量性狀，因此依托栽培經(jīng)驗對轉(zhuǎn)色好壞進行判斷十分必要。