靈芝木質(zhì)素降解酶研究及其潛在應(yīng)用進(jìn)展

王慶福　黃清鏵　梁磊　李奇?zhèn)ァ“灿衽d

摘 要 靈芝不僅具有很好的藥理活性，而且具有高效降解木質(zhì)素的潛在特性。為進(jìn)一步了解靈芝木質(zhì)素降解酶作用機(jī)制及其表達(dá)調(diào)控，促進(jìn)靈芝木質(zhì)素降解酶研究和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，分別對(duì)木質(zhì)素降解酶組成和生物降解機(jī)制、靈芝木質(zhì)素降解酶表達(dá)調(diào)控以及靈芝木質(zhì)素降解酶潛在應(yīng)用前景進(jìn)行評(píng)述，并針對(duì)靈芝降解木質(zhì)纖維素過(guò)程研究中存在的問(wèn)題提出相關(guān)研究建議。

關(guān)鍵詞 靈芝；木質(zhì)素降解酶；生物降解；作用機(jī)制

中圖分類號(hào) S567.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract Ganoderma is famous for its good pharmacological activities and has valuable features of to decompose lignin. The biodegradation mechanism， types of ligninolytic enzymes from the genus Ganoderma， the expression regulation of the lignin modifying enzymes， as well as the potential applications of these enzymes are summarized in this article. This review would provide an insight in the current issues and research direction of Ganoderma spp. in the process of lignocellulose degradation.

Key words Ganoderma spp.； Ligninolytic enzymes； Biodegradation； Mechanism of action

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.07.029

木質(zhì)素主要存在于木材和秸稈中，是農(nóng)林產(chǎn)業(yè)的主要副產(chǎn)物，每年全世界產(chǎn)量約1 500億t，是儲(chǔ)量巨大的潛在綠色資源，然而這類副產(chǎn)物利用率只有11%左右，主要是作為造紙工業(yè)原料、直接燃燒或掩埋，甚至直接廢棄，不僅造成資源的巨大浪費(fèi)，同時(shí)也造成環(huán)境的污染。木質(zhì)素是由苯丙烷單元形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成的無(wú)定型聚合物，木質(zhì)素難于降解正是由于木質(zhì)素本身這些復(fù)雜的不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，木質(zhì)素共有3種基本結(jié)構(gòu)：愈創(chuàng)木基丙烷、紫丁香基丙烷和對(duì)羥苯基丙烷，這些結(jié)構(gòu)主體之間主要通過(guò)醚鍵和碳碳鍵聯(lián)結(jié)[1]。自然界中，木質(zhì)素與半纖維素以共價(jià)健形式結(jié)合，將纖維素分子包埋在其中，形成一種天然屏障，導(dǎo)致了這類生物質(zhì)的難降解和利用率低。傳統(tǒng)的木質(zhì)素的去除方法大多采用物理方法和化學(xué)分解法，不但造成纖維素理化性能改變、成本高，而且木質(zhì)素的去除率低還污染環(huán)境[2-3]。因此利用微生物進(jìn)行木質(zhì)素生物降解成為生物質(zhì)資源綠色分離和開(kāi)發(fā)利用的熱點(diǎn)問(wèn)題。

白腐菌是自然界中最主要的木質(zhì)素降解菌，其降解過(guò)程主要依賴胞外木質(zhì)素降解酶系[4-5]，白腐菌首先降解木質(zhì)纖維素中的木質(zhì)素，同時(shí)能夠較好的保持纖維素結(jié)構(gòu)不被破壞[6]，并且在降解木質(zhì)素時(shí)不產(chǎn)生色素，被認(rèn)為是目前最理想的一類木質(zhì)素降解真菌。靈芝（Ganoderma spp）為真菌界（Fungi）擔(dān)子菌門（Basidomycota）傘菌綱（Agaricomycetes）多孔菌目（Polyporales）靈芝科（Ganodermataceae）靈芝屬（Ganoderma）[7]，數(shù)千年一直都作為藥用菌來(lái)研究，因其具有多方面的治療作用被世人廣為稱頌[8-9]，靈芝也是主要的白腐菌，具有高效降解木質(zhì)纖維素和其他潛在特性[10-12]，靈芝木質(zhì)素降解酶應(yīng)用的核心在于調(diào)控木質(zhì)素降解酶表達(dá)，因此筆者從木質(zhì)素降解酶種類和作用機(jī)制、靈芝木質(zhì)素降解酶表達(dá)調(diào)控及其應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期為靈芝木質(zhì)素降解酶深入研究和開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 木質(zhì)素降解酶種類和作用機(jī)制

真菌是生態(tài)系統(tǒng)中主要的分解者，具有降解木質(zhì)纖維素的能力，其木質(zhì)素降解酶系主要包括木質(zhì)素過(guò)氧化物酶（LiPs）、錳過(guò)氧化物酶（MnPs）、漆酶（Laccases）以及產(chǎn)生一些過(guò)氧化氫的氧化酶[13]。表1是真菌主要參與木質(zhì)素降解的相關(guān)酶。

1.1 過(guò)氧化物酶

靈芝降解木質(zhì)素的過(guò)氧化物酶類主要包括木質(zhì)素過(guò)氧化物酶（LiPs）和錳過(guò)氧化物酶（MnPs）[13-14]，LiPs屬于胞外酶，是被發(fā)現(xiàn)最早的木質(zhì)素降解相關(guān)酶，分子量在38～43 ku左右，與MnPs類似，LiPs帶有糖基的胞外血紅素蛋白，又稱血紅素過(guò)氧化物酶。LiPs催化過(guò)程如圖1所示，催化反應(yīng)依賴于過(guò)氧化氫，在氧氣和低濃度過(guò)氧化氫存在的條件下，能夠催化木質(zhì)素結(jié)構(gòu)單元中的苯環(huán)發(fā)生單電子氧化反應(yīng)形成苯氧自由基，隨后通過(guò)甲氧基的脫除、側(cè)鏈上Cα-Cβ、Cβ-Cγ及烷基芳基醚鍵的斷裂等一系列非酶催化的自由基反應(yīng)[15]，從而使苯環(huán)裂解，這一過(guò)程中，LiPs被過(guò)氧化氫氧化而丟失兩個(gè)電子，形成帶有Fe4+的LiPs化合物Ⅰ鐵-氧-卟啉環(huán)自由基，然后進(jìn)行兩步對(duì)芳香底物的單電子的氧化作用而重新回到初始狀態(tài)[16]。MnPs分子量在38～62.5 ku左右。MnPs有多種同工酶，這類同工酶具有不同的等電點(diǎn)，最適pH值一般在3～4左右，最適酶促反應(yīng)溫度為30～40 ℃。MnPs與LiPs類似的，如圖2所示，在反應(yīng)過(guò)程中都需要過(guò)氧化氫啟動(dòng)，形成過(guò)氧化鐵復(fù)合體，然后復(fù)合體氧氧雙鍵斷裂并從亞鐵血紅素上轉(zhuǎn)移2個(gè)電子形成化合物Ⅰ并釋放一分子H2O，通過(guò)螯合Mn2+，再釋放Mn3+，從而獲得一個(gè)電子，形成化合物Ⅱ，然后Mn2+被化合物Ⅱ氧化，釋放出MnPs并形成另一個(gè)H2O[17]。由于MnPs的氧化還原電位較低，只能氧化酚型結(jié)構(gòu)的木質(zhì)素，而LiPs具有非常高的氧化還原電勢(shì)，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的唯一一種可以單獨(dú)氧化降解非酚型木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的過(guò)氧化物酶[18]。

1.2 漆酶

漆酶是一種含Cu2+的藍(lán)色多酚氧化酶，分子量在60～80 ku之間，是糖基化的，其中含有15%～20%的碳水化合物[19]。漆酶催化反應(yīng)是一種多銅反應(yīng)，根據(jù)光譜特性，可將漆酶分子分成3類，分別為1個(gè)Ⅰ型（T1）銅（Cu+）、1個(gè)Ⅱ型（T2）和2個(gè)Ⅲ型（T3）銅（Cu2+和Cu3+）。由于漆酶氧化還原電位低，一般只能降解酚型木質(zhì)素模型化合物。漆酶的催化過(guò)程如圖3所示[20]，催化反應(yīng)過(guò)程包括4個(gè)連續(xù)的單電子氧化作用，其中Ⅰ型（T1）銅結(jié)合2個(gè)組氨酸殘基和一個(gè)半胱氨酸，將底物氧化并提供氧化還原電勢(shì)，顯藍(lán)色，在610 nm處有特征吸收峰；Ⅱ型（T2）銅結(jié)合2個(gè)組氨酸和2個(gè)Ⅲ型（T3）銅，每個(gè)結(jié)合3個(gè)組氨酸形成一個(gè)三核中心（TNC）[21]，這是最后的電子受體。Ⅱ型（T2）在可見(jiàn)光區(qū)沒(méi)有吸收峰，Ⅲ型（T3）銅在330 nm處有特征吸收峰。漆酶催化反應(yīng)包括4個(gè)連續(xù)的單電子氧化酚型底物的氧化還原反應(yīng)，將酚環(huán)氧化形成以氧為中心的苯氧基團(tuán)，再通過(guò)非酶催化的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裂解，從而導(dǎo)致芳基與α碳原子之間的化學(xué)鍵斷裂，再經(jīng)過(guò)氧化還原反應(yīng)將電子轉(zhuǎn)移到分子氧中形成水分子，而酶回到初始狀態(tài)。漆酶還參與了木質(zhì)素芳香環(huán)脫甲氧基以及木質(zhì)素單體的聚合和解聚等生物反應(yīng)過(guò)程，是參與靈芝木質(zhì)素生物降解的重要酶類。

2 靈芝木質(zhì)素降解酶表達(dá)調(diào)控

近年來(lái)，靈芝木質(zhì)纖維素降解酶的研究備受關(guān)注，其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景也逐步體現(xiàn)出來(lái)，然而在規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，成本問(wèn)題成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要問(wèn)題[22]，因此如何提高靈芝木質(zhì)素降解相關(guān)酶產(chǎn)量成為相關(guān)領(lǐng)域的核心問(wèn)題，而培養(yǎng)條件、菌株差異和誘導(dǎo)物添加等條件是影響靈芝分泌木質(zhì)素降解酶種類和產(chǎn)量的主要因素。

2.1 靈芝木質(zhì)降解酶培養(yǎng)基質(zhì)調(diào)節(jié)

靈芝木質(zhì)素降解酶培養(yǎng)基質(zhì)調(diào)控主要是通過(guò)調(diào)控影響靈芝木質(zhì)素降解酶合成的菌種、碳源、氮源等因素，從而促進(jìn)木質(zhì)素降解酶表達(dá)[23-24]。Adaskaveg等[25]研究了來(lái)源不同的6株靈芝菌株木質(zhì)素降解能力發(fā)現(xiàn)，不同靈芝菌株分泌的木質(zhì)素降解酶存在差異，這與筆者前期研究結(jié)果一致，因此進(jìn)行靈芝木質(zhì)素降解優(yōu)良菌種選育有助于提高靈芝木質(zhì)素降解酶產(chǎn)量。Sasidhara[26]通過(guò)液態(tài)發(fā)酵酶活實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)野生靈芝具有更強(qiáng)的木質(zhì)素降解酶活力，由此為液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)靈芝木質(zhì)素降解酶提供了新的思路。靈芝降解木質(zhì)纖維素具有選擇性，其針對(duì)不同的培養(yǎng)基質(zhì)產(chǎn)生的木質(zhì)素降解酶類型和活力各不相同，Asgher等[27]利用麥秸、稻草秸稈、香蕉花柄、甘蔗渣、玉米芯和玉米秸稈等為培養(yǎng)基，探索靈芝木質(zhì)素降解酶表達(dá)情況，結(jié)果表明：木質(zhì)纖維素的類型差異和組成會(huì)影響靈芝木質(zhì)纖降解酶的分泌，所有實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基均能產(chǎn)生Lac、MnP和LiP三種酶，但3種酶活力存在差異。Trevo[28]通過(guò)研究不同培養(yǎng)條件靈芝木質(zhì)素降解酶表達(dá)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基高氮條件（24 mmol/L）下漆酶產(chǎn)生量遠(yuǎn)大于低氮（2.4 mmol/L）條件；Stajic[29]研究顯示NH4NO3是靈芝產(chǎn)漆酶和錳過(guò)氧化物酶的最佳氮源，但是靈芝產(chǎn)總過(guò)氧化物酶的最佳氮源是蛋白胨。Mehboob[30]發(fā)現(xiàn)以玉米芯進(jìn)行靈芝固態(tài)發(fā)酵能夠增強(qiáng)靈芝產(chǎn)木質(zhì)素過(guò)氧化物酶能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在pH值4.5、溫度35 ℃、酵母提取物4%、 （NH4）2SO4 2%、甘蔗糖蜜3%、含水量80%和發(fā)酵96 h時(shí)LiPs活力達(dá)到最大，酶活為2 807 U/mL。有研究發(fā)現(xiàn)白腐菌木質(zhì)素過(guò)氧化物酶在復(fù)雜有機(jī)氮源（如酵母浸汁和牛肉膏等）培養(yǎng)基中酶活力更高，而（NH4）2C4H4O6、L-谷氨酸、（NH4）2SO4和NH4NO3等也是有利于白腐菌木質(zhì)素降解酶的合成主要氮源[31]。王茂成等[32]指出靈芝具有良好的木質(zhì)素降解能力，適合的培養(yǎng)基質(zhì)配比有利于增強(qiáng)木質(zhì)素降解酶活力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示靈芝產(chǎn)木質(zhì)素降解酶最佳碳氮比為15 ∶ 1，其中木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、漆酶和錳過(guò)氧化物酶分別達(dá)到234.2 U、614.3 U和174.6 U，并推斷培養(yǎng)基氮素含量是影響靈芝木質(zhì)素降解酶表達(dá)的重要因素。

2.2 木質(zhì)素降解酶誘導(dǎo)調(diào)控

誘導(dǎo)調(diào)控主要是在靈芝培養(yǎng)過(guò)程中調(diào)控木質(zhì)素和木質(zhì)素衍生的各種芳香族化合物[33]、金屬元素[34]和其他誘導(dǎo)因子添加，從而促進(jìn)靈芝木質(zhì)素降解酶表達(dá)，作為木質(zhì)素降解酶調(diào)控的新領(lǐng)域，誘導(dǎo)調(diào)控已成為研究的又一熱點(diǎn)。Ryu等[35]通過(guò)添加鄰苯二甲酸二丁酯和木屑調(diào)控分離的6個(gè)錳過(guò)氧化物酶基因片段表達(dá)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，兩種方法均能顯著提高片段4表達(dá)，片段5只能通過(guò)添加鄰苯二甲酸二丁酯提高酶基因表達(dá)，片段6誘導(dǎo)表達(dá)只能通過(guò)添加木屑誘導(dǎo)，通過(guò)添加不同誘導(dǎo)物調(diào)控MnP基因能夠顯著提高機(jī)體MnP酶活力。據(jù)有關(guān)報(bào)道，調(diào)控漆酶和過(guò)氧化物酶異源和同源表達(dá)能夠促進(jìn)漆酶和過(guò)氧化物酶表達(dá)[36]。Sun等[37]通過(guò)研究靈芝漆酶基因GlLCC1表達(dá)時(shí)發(fā)現(xiàn)K+、Na+、Cu2+、Mg2+能夠強(qiáng)力激活靈芝漆酶基因，增強(qiáng)漆酶表達(dá)活性，其中10 mmol/L K+、Na+提高漆酶活性分別為159.71%和171.79%，而Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等金屬離子則會(huì)降低漆酶催化能力。姚強(qiáng)[38]通過(guò)研究篩選的產(chǎn)漆酶菌株產(chǎn)酶條件誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)Cu2+在一定濃度范圍內(nèi)能夠促進(jìn)靈芝菌株產(chǎn)生漆酶，當(dāng)Cu2+濃度為1.0 mmol/L時(shí)，漆酶的酶活力達(dá)到最大，而真菌誘導(dǎo)因子在一定范圍內(nèi)同樣能夠顯著增強(qiáng)靈芝漆酶的生產(chǎn)，低濃度真菌誘導(dǎo)因子時(shí)隨著濃度的升高，靈芝漆酶的酶活性也逐漸提高，當(dāng)濃度達(dá)到120 μg/mL時(shí)，靈芝漆酶酶活達(dá)到最高。Batol[39]以靈芝IBL-05為出發(fā)菌株固態(tài)發(fā)酵小麥秸稈，通過(guò)調(diào)節(jié)碳氮比、溫濕、pH值和添加適量Zn2+、4-MMA固態(tài)發(fā)酵增強(qiáng)了靈芝Lips酶活力，而添加吐溫80、吐溫20和SDS等表面活性劑則會(huì)降低靈芝Lips酶活力。陳岳文[40]通過(guò)將150 μmol/L的Cu2+加入到靈芝菌株培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)Cu2+能夠誘導(dǎo)調(diào)控漆酶同工酶表達(dá)， 隨著培養(yǎng)時(shí)間增長(zhǎng)漆酶酶活逐漸增強(qiáng)，在第12天時(shí)被誘導(dǎo)上調(diào)4.00倍，基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)在Cu2+加入后Laccl、Lacc2、Lacc3、Lacc6、Lacc9基因相比于其他基因表達(dá)量顯著上調(diào)， Lacc4和Lacc10則在不同生長(zhǎng)階段幾乎不受Cu2+的誘導(dǎo)調(diào)控，且它們的上游啟動(dòng)子中均含有金屬響應(yīng)元件，由此推斷這些基因中可能存在金屬響應(yīng)途徑，但是基因上游啟動(dòng)子區(qū)域的金屬相應(yīng)原件數(shù)量與金屬離子誘導(dǎo)基因表達(dá)作用的強(qiáng)弱并無(wú)直接關(guān)系，通過(guò)比較試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)Lacc8與靈芝胞外漆酶的表達(dá)有極大的關(guān)聯(lián)。

綜上所述，通過(guò)添加菌種選育、培養(yǎng)條件優(yōu)化和誘導(dǎo)因子添加等方法調(diào)控靈芝木質(zhì)素降解酶表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控靈芝對(duì)基質(zhì)的降解，這為生物質(zhì)基原料生物轉(zhuǎn)化提供理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)，應(yīng)用前景廣泛。

3 靈芝木質(zhì)素降解酶應(yīng)用

靈芝木質(zhì)素降解酶成功應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐尚未見(jiàn)報(bào)道，但其在造紙、環(huán)境、飼料、肥料等工業(yè)領(lǐng)域的研究已經(jīng)顯現(xiàn)出誘人的前景。木質(zhì)素降解酶可應(yīng)用于生物化學(xué)制漿、紙漿生物漂白、造紙廢水生物處理等過(guò)程；據(jù)報(bào)道，在含有沒(méi)食子酸的體系中，利用漆酶處理牛皮紙漿，其紙漿耐破指數(shù)提高了34%，干裂斷長(zhǎng)和濕裂斷長(zhǎng)分別提高了20%和72%[41]；利用漆酶-1-羥基苯并三唑體系漂白高品質(zhì)亞麻紙漿，紙漿卡伯值下降了85%左右，其紙漿白度提高了40%[42]；Shweta等[43]研究發(fā)現(xiàn)白腐菌在沒(méi)有添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上能顯著降低手工造紙工業(yè)廢水生態(tài)毒性參數(shù)至安全范圍，在工業(yè)廢水處理方面應(yīng)用前景良好；目前靈芝木質(zhì)素降解酶在降解木質(zhì)素結(jié)構(gòu)類似環(huán)境污染物已有相關(guān)報(bào)道，Revankar等[44]利用靈芝處理含有2%淀粉和0.125%酵母提取物的100 mg/L的莧菜紅染料廢液，在作用8 h后的染料廢液脫色率達(dá)到96%；Rigas等[45]利用靈芝菌對(duì)農(nóng)用殺蟲(chóng)劑六氯環(huán)己烷污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù)；木質(zhì)素降解酶在除草劑降解[46]和污水處理[47-48]方面應(yīng)用也有良好的效果。Sitarz[49]研究發(fā)現(xiàn)，相比研究的其他白腐菌，靈芝在添加甘蔗渣等木質(zhì)纖維素的基礎(chǔ)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)旺盛，具有很強(qiáng)的漆酶活力，且在添加纖維素酶制劑進(jìn)行木質(zhì)纖維素生物質(zhì)預(yù)處理時(shí)能顯著增加纖維素產(chǎn)量，這一特性在木質(zhì)纖維生物轉(zhuǎn)化上有廣闊的應(yīng)用前景。在飼料、肥料工業(yè)中，利用靈芝或靈芝木質(zhì)素降解酶的生物處理農(nóng)作物秸稈，可明顯增加粗蛋白含量、提高動(dòng)物對(duì)秸稈的消化率，且安全性好，對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用，具有很高的商業(yè)價(jià)值[50-51]。Shrivastava等[52]通過(guò)靈芝固態(tài)發(fā)酵小麥秸稈發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵15 d酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌纖維（NDF）、半纖維素、木質(zhì)素和纖維素含量顯著降低，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明喂食靈芝固態(tài)發(fā)酵飼料實(shí)驗(yàn)組山羊干物質(zhì)攝入（DMI）、可消化粗蛋白（DCP）和總的可消化營(yíng)養(yǎng)攝入（TDN）則顯著增加。Ke等[53]通過(guò)靈芝和酵母共培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)比單一菌發(fā)酵，共培養(yǎng)蛋白含量顯著增加，且木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、錳過(guò)氧化物酶和漆酶活力也得到增強(qiáng)。同時(shí)，由于靈芝菌絲體本身含有的有效成分能夠提升生命機(jī)體免疫力，因此利用靈芝菌糠制備飼料或飼料添加劑有很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[54]；筆者團(tuán)隊(duì)利用蔗渣栽培靈芝所得菌糠進(jìn)行功能飼料制備，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示所得飼料蛋白含量大于15%，而且富含靈芝多糖和靈芝三萜，其中靈芝三萜含量大于2.5 mg/g，在飼料加工領(lǐng)域應(yīng)用前景良好，筆者團(tuán)隊(duì)還開(kāi)展菌糠胺化改性制備功能性材料等相關(guān)研究，其中丙烯酰胺接枝率在200%以上。有研究發(fā)現(xiàn)，栽培靈芝菌剩余的菌糠中，N、P、K等三大營(yíng)養(yǎng)元素以及Mg、Fe、Mn和Zn等微量元素的含量均明顯提高，是理想的生物肥料原料[55]；海南農(nóng)墾利用芝-膠間作模式，實(shí)現(xiàn)了多物種良性循環(huán)[56]，不僅經(jīng)濟(jì)節(jié)約，又保護(hù)環(huán)境。在食品發(fā)酵工業(yè)，漆酶用于去除啤酒、葡萄酒、果汁中含有的酚和芳胺類物質(zhì)，可提高飲料的澄清度與儲(chǔ)藏性[57]。

4 小結(jié)與展望

靈芝具有很強(qiáng)的木質(zhì)纖維素降解能力，同時(shí)也具有豐富的保健功效。目前隨著相關(guān)研究的深入，靈芝的功效不斷被開(kāi)發(fā)[58-60]，各類靈芝保健品層出不窮，然而對(duì)靈芝降解木質(zhì)纖維素的研究仍處在探索性的研究階段，其開(kāi)發(fā)利用也相對(duì)滯后，因此開(kāi)展靈芝降解木質(zhì)素分子機(jī)理研究進(jìn)而調(diào)控靈芝木質(zhì)纖維素降解酶表達(dá)，是促進(jìn)靈芝生物質(zhì)降解及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵，為取得進(jìn)一步研究成果，其研究工作可從以下方面開(kāi)展：（1）靈芝既是木質(zhì)素降解菌也是重要的藥用真菌，然而木質(zhì)纖維素降解酶表達(dá)與靈芝有效成分積累關(guān)系研究目前還鮮有報(bào)道，開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域研究有助于促進(jìn)靈芝相關(guān)產(chǎn)業(yè)多層次發(fā)展；（2）靈芝木質(zhì)纖維素酶結(jié)構(gòu)及其表達(dá)調(diào)控分子機(jī)理亟待深入研究，為產(chǎn)業(yè)化研究提供理論依據(jù)；（3）目前國(guó)內(nèi)靈芝品種豐富，評(píng)價(jià)體系主要在于提高子實(shí)體和孢子粉產(chǎn)量方面，建立和完善靈芝種質(zhì)資源鑒定、降解能力評(píng)價(jià)體系有待開(kāi)展。同時(shí)利用現(xiàn)代育種技術(shù)選育具有較高選擇性的靈芝菌種是菌種選育研究的新方向；（4）目前利用微生物降解進(jìn)行生物質(zhì)預(yù)處理往往存在降解不夠徹底等問(wèn)題，開(kāi)展靈芝木質(zhì)纖維素降解酶類進(jìn)行生物質(zhì)預(yù)處理結(jié)合其它工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)協(xié)同處理生物質(zhì)資源還有待深入研究；（5）目前靈芝降解利用后的菌糠主要用于飼料、肥料等產(chǎn)業(yè)，隨著靈芝降解木質(zhì)纖維素相關(guān)研究深入，通過(guò)精細(xì)化加工形成高附加值產(chǎn)品也是靈芝木質(zhì)纖維素分解產(chǎn)業(yè)化的熱點(diǎn)問(wèn)題。

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